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AI+数字孪生发展现状、应用场景及典型企业案例分析(附下载)

白皮书

发布时间:2021/08/02 20:31

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摘要:现阶段,除了航空航天领域,AI 和数字孪生的融合还被应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、健康医疗、环境保护等行业,特别是在智能制造领域,数字孪生被认为是一种实现制造信息世界与物理世界交互融合的有效手段。


导读


现阶段,除了航空航天领域,AI 和数字孪生的融合还被应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、健康医疗、环境保护等行业,特别是在智能制造领域,数字孪生被认为是一种实现制造信息世界与物理世界交互融合的有效手段。

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近年来,数字孪生得到越来越广泛的传播。同时,得益于物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的发展,数字孪生的实施已逐渐成为可能。

人工智能通过智能匹配最佳算法,可在无需数据专家的参与下,自动执行数据准备、分析、融合对孪生数据进行深度知识挖掘,从而生成各类型服务;数字孪生有了人工智能技术的加持,可大幅提升数据的价值以及各项服务的响应能力和服务准确性,赋能给各垂直行业。

现阶段,除了航空航天领域,AI 和数字孪生的融合还被应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、健康医疗、环境保护等行业,特别是在智能制造领域,数字孪生被认为是一种实现制造信息世界与物理世界交互融合的有效手段。

随着数字孪生技术在智能制造领域被证明其高效、低成本的优势,数字孪生的技术应用逐步从智能制造向各个领域渗透,众多企业也已在尝试利用数字孪生促进产品全生命周期管理,为远程操控、智慧城市管理、健康监测与管理等方面提供了更多可能。作为数字化发展的高级阶段,数字孪生将向综合企业数字化、信息化、智能化发展历程融合推进。


商业服务及流通领域预计将是 AI+数字孪生的下一个主要应用领域,与其他产业相比,商业服务及流通领域具备整体数据化程度较高、提升生产效率直接影响产出的特征,这意味着加大 AI 孪生技术应用将最大程度体现“降本增效”。


在物流领域,北京科技大学博士生导师、《物流技术与应用》执行主编赵宁教授分析认为,物流技术领域极其适合应用数字孪生技术进行科研和创新。数字孪生潜在优势在于测试各种假想情形,或者与人工智能和大数据结合建立训练测试环境,对物流系统的运行进行先行检验。


在商品零售领域,在过去十年中,商品零售业早已从集中式商贸流通演变成分散式个体流通,零售流通呈现出较高数字化水平,但尽管如此,包括在线零售平台、商品生产企业的数字模型聚焦于销售、交易环节,并不涉及商品 3D 生成建模、以及消费者使用数据反馈至生产环节,很少延伸到在商品生命周期中占比较大的商品规划和运维阶段。

随着 5G 成熟及商品物联渗透率的提高,以商品为纽带的商业运维、消费者数据指引新商品规划将成为生产企业、电商平台的新趋势,让原本依赖于传统信息反馈的现场任务(例如售后客服、 QA/QC、商品设计及生产规划等)直接数字化,大幅提高效率和准确性,以对下一步生产作出指引。如早在三年前,宜家、亚马逊和 Wayfair 等家居电商平台采用孪生技术来作为传统的图文商品介绍的重要补充,亚马逊 Showroom 允许消费者将在售家具的 3D 图像放入一个虚拟房间,帮助消费者了解商品真实外观,直接提升销量;IKEA Studio 允许用户定制整个房间,满足用户个性化在线购物同时直接降低退货成本,与此同时,大量的用户体验数据则给直设计师提供指引,新品更贴近用户需求,新品产品更贴近市场需求。


国内方面,领先的智能影像生产技术提供商及应用方案提供商影谱科技也在该领域身先士卒, 2020 年,影谱科技推出了基于 AI 生成技术的数字孪生引擎 MADT,与影谱持续完善的 AI 生成产品矩阵组合,为数字商业提供底层支撑。MADT 是继其旗舰平台智能影像引擎 MAGC 之后又一 AI生成引擎,是国内首款融合 AI+5G 的 3D 数字孪生引擎。


从生产关系角度,影谱 MADT 把商品作为一种新型数字资产,围绕商品供给体系提供实时3D+AI 工具,数字孪生可以重塑商品生产关系,实现从产品设计、生产计划、到零售流通的全生命周期数字化。


借助于影谱科技的 AI 实时 3D 数字孪生引擎,现在实时设计已经可以商品化,并且成本将进一步降低。随着硬件的成熟,尤其是 VR,这些实时设计工具将更易于使用,入门门槛也会进一步降低,商品规划设计师只需单击操作即可实现设计工具和实时引擎之间的连接。


此外,MADT 包括实时 3D 成像系统、3D 视觉生成系统、人机交互系统等核心技术组件,并实现互通互融,可快速完成物品及服务的建模、行为、交互,从而实现除数字零售之外的智能家居、智慧传媒、教育培训等商业服务应用。如支持对模型数据、传感器数据或点云数据进行实时传输和渲染,在添加物理特性和行为逻辑后,不仅可以将简单、抽象的模型和数据处理为照片级的实时渲染效果,还可以在多个平台以 AR/VR/MR 的形式进行交互,实现数字孪生。


未来,技术的不断发展迭代将支持数字孪生应用的普及,让更多产业数字化能够制作数字孪生。可以预测,行业将会朝着数字孪生开发平台迈进:企业可以将来自不同系统的数据聚合到一个统一的交互式可视化界面,对商品的整个生命周期进行操作,支持业务流的可视化查看和交互,以获得全新的洞察。


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