科技創新（一百三十六）：AIoT產業-智慧製造升級-數位雙胞胎

[數位雙胞胎 通用電氣與西門子倡導的智慧工業重點]

之前談到的智慧製造的廠內方式，有利用影像辨識找出瑕疵品、利用設備累積數據找出模型以找出預定保養的時機以保養，有收集數據提高良率、最佳化能源使用，以及排成最佳化，這些都是已經在國內工廠導入，接下來我們談的是通用電氣跟西門子倡導，國內工廠還未導入，但是被視為智慧製造的重點的數位雙胞胎。

圖：建置虛擬模型 源自Youtube

 [數位雙胞胎 在虛擬世界建立現實對應模型]

數位雙胞胎是將現在或未來在實體的設備，在虛擬世界建立一個對應的模型。實體設備還沒配置前，可以利用虛擬模型先做模擬，在實體設備還沒裝置好之前，先模擬現實世界的設備在系統配置、廠房的位置與能源配置，就可以在還沒真的安置前先有最佳配置了。而當真正的設備安置好時，透過設置的感測器收集到的資料，可以建立模型，而模型根據感測器收集到的資料，可以知道是否異常發生，或是預知接下來可能發生的狀況。

以通用電氣為例，為了創建一個完整的數位模型，根據定義其生命週期相關的所有數據。從設計到構建階段，開始於一個新設備的發展軸線，比如發電系統或新的噴射發動機。這個軸線繼續運行資產及其服務歷史─所有這一切都預測了接下來會發生什麼，並且建議在整個週期中進行改進和優化。透過解析數據並辨別資產可能發生的情況，同時不斷學習和改進模型，這非常適合電力基礎設施和航空工業，對其而言，意外的設備故障是無法被接受的。因此使用數位雙胞胎，讓其具有提供早期預警，預測和優化的能力是很重要的。

而對西門子，根據台灣西門子數位工廠與製程工業暨驅動科技事業部總經理Tino Hildebrand在2018年的言論指出，藉由數位雙胞胎，製造業可在虛擬環境中為新產品進行生產模擬跟產線設計規畫，提高產品生產速度，達到降低生產成本、減少原物料浪費，因而大大提升公司競爭力。也因此為了建置數位雙胞胎，西門子提出了許多解決方案，包含對應的易用軟體、備援自動化、高中低階控制器等，然後無縫整合到西門子自家的全方位整合自動化平台(TIA Portal)。

[數位雙胞胎 未來才有大幅導入的可能]

不過數位雙胞胎需要不斷學習和改進模型，因此在人工智慧訓練設備或租賃的花費上較大，現在只有大公司能花得起，而一般公司要導入，可能要視其需要性，且在未來相關的成本降低後，才有可能。