数字孪生技术进入现实，能够为制造业带来什么？

自2020年开始，工业和制造业一直受到COVID－19大流行的影响。由于强制停工、严格的安全规程以及由此造成的劳动力短缺，工厂难以管理生产。劳动密集型产业受到的打击尤其严重，促使人们转向工业自动化。此外，由于过分依赖一个国家（也是大流行的中心）而造成的供应链中断，迫使供应链重组并转移到其他国家。

虽然大流行仍在继续，但其凶猛程度有所减轻，正常活动已恢复。过去几个月的斗争凸显了机器自动化、优化性能、过程可视化和数据驱动决策的需要。在这种情况下，智能制造技术正越来越多地被采用，并得到越来越多的关注。这些技术可帮助组织降低与人力资源不可用相关的风险，提高整体效率，并顺利应对不确定性和史无前例事件带来的挑战。

什么是智能制造？它涉及到在制造环境中集成数字技术，使制造业更高效、更具适应性和数据驱动力。这种方法提供了多个好处，如跨价值链的更好可见性、更快的决策、更少的错误以及减少对员工的依赖。

制造业和工业部门的一个重要方面是物流。自动引导车辆（AGV）和无人机能够实现快速、高效的交付，并大大减少工厂间或工厂内物流对人类的依赖。此外，这些车辆可以根据需要重新编程以适应多种路线、速度、装载等，使其成为灵活的运输选择。AGV和无人机已成为仓储和配送中心提高整体生产率的首选解决方案。

增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术在制造企业中越来越受欢迎。最成功的例子是波音公司，它利用AR在其工厂内安装电线，使质量提高了90％，工作时间缩短了30％。AR和VR技术很快有望帮助人类准确地完成复杂的任务，从而证明它们的价值。除了装配和制造，这些技术也将在制造设计和过程模拟领域发挥重要作用。

随着时间的推移，对每一个新产品和新工艺的模拟以及生产设置的变化及其实时监控都证明是有益的。数字孪生技术使产品设计、生产过程和操作的建模成为可能。数字孪生技术提供的各种功能，如根本原因分析或假设分析，有助于组织高效运作并更好地维护其物理资产。联合利华在其15个生产单元实施数字孪生后，能够保持一致的质量，减少批量生产时间，并提高资源利用率。未来，数字孪生的普及将使工厂变得更加强大。

为了将诸如数字孪生之类的技术带入现实，必须集成其他技术，例如工业物联网（IIoT），人工智能（AI）和机器学习（ML）。IIoT将工厂资产、流程、库存等进行数字化连接，有望成为未来智能工厂的支柱。它在价值链的不同元素之间建立了联系，从而提高了整个供应链的可见性。根据麦肯锡全球研究所（McKinseyGlobalInstitute）的一项研究，IIoTis预计到2025年将对经济产生1．2－3．7万亿美元的影响。规划路线图和战略的公司一定会部署这种技术以获得最大的利益。

协作机器人（cobot）等技术有望在未来几年获得发展。cobot被设计为与人类在共享工作区中工作。cobot提供了灵活性、方便性和生产力。他们可以很容易地重新编程和快速部署，以执行重复或危险的任务，从而允许人类工人承担安全、熟练的任务。

据美国机器人工业协会（usrobotindustryassociation）预测，到2027年，cobot市场价值将达到75亿美元（占整个工业机器人市场的29％）。手爪、嵌入式视觉系统以及AI和ML等子系统的技术创新使cobot变得更加智能和高效。由于cobot的初始成本较低，能够提供更好的投资回报（ROI），以及较高的生产率，cobot的需求将激增。

COVID－19的财务影响目前可能阻碍了对智能制造技术的投资，但其明显的好处将在未来几年加速采用。智能制造技术将使各行业更好地应对未来类似的挑战，并确保业务连续性和整体效率的提高。（ 编译／Cassie ）

编辑：Y来源：千家网