【硅谷情报局】“数字双胞胎”技术,物联网时代的预言家

文学出版 硅谷新发现 第30期 2018-01-04 创建 播放:1863

介绍: 你好,我是李攀,欢迎来到硅谷新发现。今天是我们的硅谷情报局时间,每期一个话题,为你搜罗最前沿的科技情报,解读最新最热的行业话题。

今天,我们要讲的,是一项名为“数字双胞胎”的技术。这项技术呢,最近引发了硅谷和欧洲的频繁讨论,它的现实应用,也在快速成熟。

那么,什么叫作“数字双胞胎”?这个词是从英文原名Digital ...

介绍: 你好,我是李攀,欢迎来到硅谷新发现。今天是我们的硅谷情报局时间,每期一个话题,为你搜罗最前沿的科技情报,解读最新最热的行业话题。

今天,我们要讲的,是一项名为“数字双胞胎”的技术。这项技术呢,最近引发了硅谷和欧洲的频繁讨论,它的现实应用,也在快速成熟。

那么,什么叫作“数字双胞胎”?这个词是从英文原名Digital Twins直接翻译过来的,听着有点玄乎,事实上它也确实是一项高科技。

数字双胞胎,指的是给一个生产管理过程、一个产品或者一种服务建立数字虚拟模型。这个模型可能存在于网络云平台上面,也可能在本地的电脑当中,但它和它现实世界当中的对照物,能始终保持连接的状态。那么,在虚拟世界,给现实世界的事物建个双胞胎,有什么好处呢?

我想很多聪明的朋友们,大概已经明白过来。没错,虚拟模型能对现实世界的事物,进行实时监控和数据收集,而且我们还能在显示屏上面,立刻看到这些结果。这样做,就能在现实事物发生故障前,提前预警并修复,减少甚至防止现实世界的损失。还有一个好处,就是我们能通过在虚拟模型上面,进行各种“演练”,来开发新功能,或者制定新计划。

得益于物联网的进展,在这个时代,所有普通物体,都能够加入一个互联互通的网络。所以,建立数字双胞胎已经成为一种受到重视的监控和创新方案。咱们看看重量级的科技组织,对“数字双胞胎”的观点吧。

SAP公司的物联网高级副总裁说:数字双胞胎正成为一种商业的必需品,对此反应缓慢的公司将会被抛在后面。硅谷的技术调研机构Gartner,连续将其评为2017年和2018年的Top 10战略技术趋势之一。而大家都知道的,美国航空航天局NASA,宣布说:“数字双胞胎的最终版本,就是在一个虚拟环境当中去创造、测试和建立起所有现实装备。”

为什么他们要发出这样宣言?因为数字双胞胎技术确实有很多优点。如果用一句话概括,我们可以将这项技术形容为制造系统的“事前诸葛亮”,因为它能够通过虚拟世界,对现实世界加以创造和改善。

咱们前面已经说过它的第一个好处,是对现实世界的实时监控和数据收集,它相比其它技术的优势在于“前瞻性”。怎么讲呢?数字双胞胎技术用于生产过程时,能同步采集数据,通过分析数据让它有准确的对整个系统的预测性,能够迅速发现各种障碍的原因,然后减少故障率并提高生产力。它不仅是现实世界的双胞胎,还是现实世界和虚拟大脑的双眼。

然后它的另外一个用途是创新。这一点上,数字双胞胎相比其它的创新手段,主要的优势就是能减少创新成本,包括时间和金钱成本。这个其实很容易理解。咱们举个例子,比如说,你想给工厂的起重机加个新部件,那就可以先在虚拟双胞胎上面,进行各种测试,看看是否可行,这比你直接拿一台起重机做改造,要省事省钱的多。而且,你还能更好地提前发现不足,和测试其它新功能。既然这个新部件测试效果不错,我们能不能加点儿别的?最终,测试成果都可以被运用到现实社会和商业中。

其实现在,“数字双胞胎”的应用场景已经很多,而且还有更多正在研发当中。比如咱们前文提到的美国航空航天局NASA,就对这项技术抱有了极大的热情,做了大量的研究。

为什么呢?大家想想,在做太空探索的时候,你怎么去操纵、维护和修补那些,距离人类十万八千里的物理设备呢?这是NASA一直以来面临的一个难题。飞船升空后地面人员就很难再对其进行控制,这也是NASA的太空探索,发生过很多严重事故的重要原因。

而数字双胞胎的出现,让NASA的科学家和工程师们开心极了!现在,NASA开始用这项技术,开发新一代的探索设备,和绘制太空场景。他们的首席制造专家说,“现在我们的物理建筑,能够通过感应器和数字双胞胎保持连接。所以数字双胞胎就能监控到我们需的各项数据。”

除了探索太空,数字双胞胎还在其它前沿科技领域大显身手。比如美国通用电气公司,利用这项技术去做了风力发电厂,取得了非常显著的成效。

风力发电厂主要使用风力涡轮机发电,这个过程呢,有很多人力不可控制的地方,比如哪天刮风,刮风强度和风向,都是看老天赏饭吃。但是通用公司呢,可以给新建造的风力发电厂,通过他们独家研发的一套软件,建造一个基于云端的数字双胞胎。这个双胞胎拥有现实世界发电厂的所有数据,然后还能源源不断地收集新的数据,比如风力涡轮机是怎么受到地形地貌影响,和不同强度不同方向的风,是如何互动发电的。

收集这些数据的用途,就是可以结合风力发电厂的当地自然环境,定制出效率最大的风力涡轮机,并且在实际运行的过程当中,控制每个涡轮机的运转效率。

那么大家肯定很好奇了:专门研发软件,使用数字双胞胎技术,这么折腾的收益会很高吗?通用公司的工程师告诉你:就是很高!每一台涡轮机的产量,经过这项技术改造,能提升高达20%。单独一台涡轮机的整个使用寿命当中,能创造额外一亿美元!

但是大家不要认为:这项技术都是用在特别前沿的领域,它其实在企业生产的过程,还有日常生活当中,都有很大的用武之地。尝到甜头的通用公司,他们的首席电子官就宣布:“现在对于世界上每一个实体资产,我们都能有一个在云端运行的虚拟副本,并且它每秒收集的运行数据,都非常的丰富!”

这个物联网的时代,的确是可行的。我们看硅谷有一家科技公司,叫Service Max,Service是“服务”,Max的意思就是“最大化”。这家公司17年10月份发布了一份针对欧美工业生产公司的调查报告,里面有个数据引起了外界的注意,就是被调查公司因为“计划外的机器关停”,平均每小时要损失26万美元,这么算一算,一年下来就要损失23亿美元啊!

那么Service Max的主打产品,叫作“现场管理软件”,就是通过帮助企业建立数字双胞胎模型,来解决这个难题的。
我们举个它的客户的例子来说明。欧洲有家上市公司,叫Dormakaba,名字复杂大家不用记,这个公司做的是智能门锁。

大家说,门锁这个东西,有啥高科技成分吗?

现在还真有了!这个公司就使用Service Max的服务,给他们生产的门锁,建起了一一对应的云端双胞胎模型。然后通过这些模型,就能通过一块电脑屏幕,对那些安装了门锁的建筑物,进行统一观察和监测,来保证安全。24小时监控,是欧美很多中高端商业建筑和民用公寓里面,必备的配套设施。

所以大家看,在任何现实世界的事物,都可能加入联网的时代,数字双胞胎,虽然属于比较新的技术,但已经在从太空探索到清洁能源,再到日常的生活,各个领域崭露头角了。它在国内外还没有全面流行开来,但是已经有这么一个趋势了。

这个趋势也很值得国内的科技工作者和创业者们注意。因为数字双胞胎的应用场景是非常多的,很多现实问题比较难解决,你用数字双胞胎的思路考虑一下,也许就能找到解决方案。我自己先说一个吧:现在随处可见的共享单车,丢失损毁率都不低。如果能给每一辆自行车建立一个云端数字模型,就能立刻收集它在现实世界里的信息,知道什么时候该维修护理,丢了也很容易能够通过定位找回来,这样就能够把这一块的成本大幅度的降低下去。

那么,你有没有想到其它的,能利用“数字双胞胎”技术,解决的问题,或者创业的灵感呢?无论高科技或者日常生活的应用,都欢迎你来留言讨论。

好了,本期节目就到这里了,我们下期见。

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