針對每種工業(yè)產(chǎn)品的數(shù)字化雙胞胎。
國際業(yè)界與學(xué)界專家預(yù)測了2030年數(shù)字化雙胞胎將在全球扮演的角色。他們的主要結(jié)論是：相比當(dāng)下，數(shù)字化雙胞胎在未來將扮演更重要的角色。
數(shù)字化雙胞胎是現(xiàn)實世界的映射。今天，它讓我們能在設(shè)計階段嘗試多種不同的選項，能對整個工廠的運行進行仿真，還能幫助服務(wù)技術(shù)人員在虛擬世界中練習(xí)維護與維修工作。展望未來，數(shù)字化雙胞胎將展現(xiàn)出更大的潛力。
到2030年，數(shù)字化雙胞胎可能會無處不在。幾乎所有技術(shù)產(chǎn)品都將經(jīng)它實現(xiàn)；無論在工作中還是在家里，人們都將與它頻繁交互；它會在專門的市場中被交易，會讓工廠和機器在成本效率、生產(chǎn)率和可持續(xù)性等方面達到最優(yōu)，還會成為可用于檢測和證明技術(shù)解決方案的可靠標(biāo)準。
以上均來自全球各行業(yè)、大學(xué)與研究機構(gòu)的專家們的預(yù)測。他們向西門子仿真與數(shù)字化雙胞胎業(yè)務(wù)的技術(shù)專家們分享了各自對2030年數(shù)字化雙胞胎發(fā)展前景的展望。西門子將這些觀點總結(jié)并呈現(xiàn)在了一份白皮書中。
收益將達數(shù)十億
上世紀60年代，美國國家航空航天局（NASA）首次制造出太空艙的復(fù)制品（“雙胞胎”）。當(dāng)真正的太空艙在宇宙中航行時，專家們可以在地面上對它的復(fù)制品進行研究和測試。2002年，IT專家Michael Grieves在密歇根大學(xué)提出對產(chǎn)品生命周期進行虛擬映射的想法；2011年，他創(chuàng)造了“數(shù)字化雙胞胎”一詞。
由于其在汽車及航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用，“虛擬二重身”被Gartner報告列入“2017年十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢”。從那時起，數(shù)字雙胞胎這個詞開始越來越多地被提及。專家們認為它將是人們未來的重要組成部分。據(jù)市場預(yù)測，到2030年，與數(shù)字化雙胞胎相關(guān)的收益將達到數(shù)十億。
據(jù)受訪專家預(yù)測，未來十年，仿真與人工智能的結(jié)合將變得愈發(fā)重要。數(shù)字化雙胞胎將無處不在，其本身也將成為一種商品。同時，制定針對數(shù)字化雙胞胎的標(biāo)準也十分重要。
仿真模型與人工智能的結(jié)合
數(shù)字化雙胞胎的核心是仿真工具。它通常基于可捕捉產(chǎn)品或系統(tǒng)物理行為的物理模型。然而，在未來，仿真模型將越來越多地應(yīng)用人工智能（AI），特別是當(dāng)物理模型本身不充分或不可用的時候。
例如，人工智能可通過識別傳感器數(shù)據(jù)和磨損之間的聯(lián)系，幫助人們預(yù)測電機的剩余使用壽命。
相反，仿真模型也有助于改進AI的表現(xiàn)。例如，當(dāng)人們無法提供足夠多的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練AI去模擬燃氣輪機中的氣體流動時，仿真模型就可以起到協(xié)助作用。
人工智能與仿真。
數(shù)字雙胞胎將無處不在
專家們預(yù)測，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，數(shù)字化雙胞胎將貫穿始終。在數(shù)字化雙胞胎的幫助下，產(chǎn)品生命周期的某一階段（如設(shè)計階段）中的所有相關(guān)信息都可以無縫傳輸?shù)较乱浑A段（如生產(chǎn)階段）。如此，從設(shè)計到回收全過程的產(chǎn)品生命周期管理（PLM）將變得更加高效。同時，這也將使供應(yīng)鏈管理（SCM）在疫情等時期更有保障，并能對供應(yīng)瓶頸或需求變化等情況作出快速反應(yīng)。
不僅在生產(chǎn)領(lǐng)域，數(shù)字化雙胞胎也將普遍存在于管理工廠的公司網(wǎng)絡(luò)中，存在于智能手機以幫助私人用戶優(yōu)化家庭能源消耗，還可以存在于云端。
數(shù)字化雙胞胎將成為一種有價值的商品
隨著數(shù)字化雙胞胎成為一種有價值的商品，它也將催生新的商業(yè)模式。受訪專家預(yù)測，未來將存在針對數(shù)字化雙胞胎的專門市場，就如同現(xiàn)在有專門針對CAD模型的市場一樣。特別是在許多工業(yè)領(lǐng)域，這類交易平臺將成為“標(biāo)配”。
仿真算法將不斷進化和擴展。
標(biāo)準是數(shù)字化雙胞胎成功的關(guān)鍵
數(shù)字化雙胞胎得到廣泛應(yīng)用的先決條件之一是存在針對不同行業(yè)的標(biāo)準。清晰的標(biāo)準有助于市場參與者實現(xiàn)高效合作。因此，標(biāo)準化可被看作數(shù)字雙胞胎發(fā)展的主要驅(qū)動力。
受訪專家表示，到2030年，標(biāo)準的制定還將催生能夠輕松創(chuàng)建數(shù)字化雙胞胎的線上平臺。這些平臺的發(fā)展將可能與數(shù)字化雙胞胎操作系統(tǒng)的發(fā)展齊頭并進。這類系統(tǒng)甚至可以實現(xiàn)針對整個工廠的規(guī)劃。
不可或缺之物
然而，如果缺少信任，那么以上一切都將只是空中樓閣。人們需要相信數(shù)字化雙胞胎能夠準確反映現(xiàn)實世界并能成功管理它。專家預(yù)測，如果能實現(xiàn)這一點，數(shù)字雙胞胎將被視為一種必需品。
