到2030年，数字化双胞胎将无处不在？
到2030年，数字化双胞胎将无处不在？
国际业界与学界专家预测了2030年数字化双胞胎将在全球扮演的角色。他们的主要结论是：相比当下，数字化双胞胎在未来将扮演更重要的角色。
数字化双胞胎是现实世界的映射。今天，它让我们能在设计阶段尝试多种不同的选项，能对整个工厂的运行进行仿真，还能帮助服务技术人员在虚拟世界中练习维护与维修工作。展望未来，数字化双胞胎将展现出更大的潜力。
到2030年，数字化双胞胎可能会无处不在。几乎所有技术产品都将经它实现；无论在工作中还是在家里，人们都将与它频繁交互；它会在专门的市场中被交易，会让工厂和机器在成本效率、生产率和可持续性等方面达到最优，还会成为可用于检测和证明技术解决方案的可靠标准。
以上均来自全球各行业、大学与研究机构的专家们的预测。他们向西门子仿真与数字化双胞胎业务的技术专家们分享了各自对2030年数字化双胞胎发展前景的展望。西门子将这些观点总结并呈现在了一份白皮书中。
仿真与数字化双胞胎 2030 ——展望未来科技
本份西门子白皮书收录了来自全球各行业公司、大学与研究机构的专家的预测内容。点此下载。
收益将达数十亿
上世纪60年代，美国国家航空航天局（NASA）首次制造出太空舱的复制品（“双胞胎”）。当真正的太空舱在宇宙中航行时，专家们可以在地面上对它的复制品进行研究和测试。2002年，IT专家Michael Grieves在密歇根大学提出对产品生命周期进行虚拟映射的想法；2011年，他创造了“数字化双胞胎”一词。
由于其在汽车及航空航天领域中的应用，“虚拟二重身”被Gartner报告列入“2017年十大战略技术趋势”。从那时起，数字双胞胎这个词开始越来越多地被提及。专家们认为它将是人们未来的重要组成部分。据市场预测，到2030年，与数字化双胞胎相关的收益将达到数十亿。
据受访专家预测，未来十年，仿真与人工智能的结合将变得愈发重要。数字化双胞胎将无处不在，其本身也将成为一种商品。同时，制定针对数字化双胞胎的标准也十分重要。
仿真模型与人工智能的结合
数字化双胞胎的核心是仿真工具。它通常基于可捕捉产品或系统物理行为的物理模型。然而，在未来，仿真模型将越来越多地应用人工智能（AI），特别是当物理模型本身不充分或不可用的时候。
例如，人工智能可通过识别传感器数据和磨损之间的联系，帮助人们预测电机的剩余使用寿命。
相反，仿真模型也有助于改进AI的表现。例如，当人们无法提供足够多的数据来训练AI去模拟燃气轮机中的气体流动时，仿真模型就可以起到协助作用。
人工智能与仿真
数字双胞胎将无处不在
专家们预测，在工业生产领域，数字化双胞胎将贯穿始终。在数字化双胞胎的帮助下，产品生命周期的某一阶段（如设计阶段）中的所有相关信息都可以无缝传输到下一阶段（如生产阶段）。如此，从设计到回收全过程的产品生命周期管理（PLM）将变得更加高效。同时，这也将使供应链管理（SCM）在疫情等时期更有保障，并能对供应瓶颈或需求变化等情况作出快速反应。
不仅在生产领域，数字化双胞胎也将普遍存在于管理工厂的公司网络中，存在于智能手机以帮助私人用户优化家庭能源消耗，还可以存在于云端。
数字化双胞胎将成为一种有价值的商品
随着数字化双胞胎成为一种有价值的商品，它也将催生新的商业模式。受访专家预测，未来将存在针对数字化双胞胎的专门市场，就如同现在有专门针对CAD模型的市场一样。特别是在许多工业领域，这类交易平台将成为“标配”。
仿真算法将不断进化和扩展。
标准是数字化双胞胎成功的关键
数字化双胞胎得到广泛应用的先决条件之一是存在针对不同行业的标准。清晰的标准有助于市场参与者实现高效合作。因此，标准化可被看作数字双胞胎发展的主要驱动力。
受访专家表示，到2030年，标准的制定还将催生能够轻松创建数字化双胞胎的线上平台。这些平台的发展将可能与数字化双胞胎操作系统的发展齐头并进。这类系统甚至可以实现针对整个工厂的规划。
不可或缺之物
然而，如果缺少信任，那么以上一切都将只是空中楼阁。人们需要相信数字化双胞胎能够准确反映现实世界并能成功管理它。专家预测，如果能实现这一点，数字双胞胎将被视为一种必需品。
作者：Hubertus Breuer
