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Azure數(shù)字孿生——讓工程仿真釋放更多價(jià)值和機(jī)遇

來源：中關(guān)村在線 2022-02-05 06:08:03

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世界各地的研究人員、工程師和制造商都在使用數(shù)字孿生（digital twins）對(duì)產(chǎn)品和資產(chǎn)副本進(jìn)行虛擬迭代，從而加速開發(fā)、優(yōu)化產(chǎn)品、改進(jìn)流程并降低成本。

工程仿真軟件提供商Ansys利用微軟智能云Azure數(shù)字孿生和Azure IoT Hub，將仿真軟件無縫集成到實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)解決方案中，不僅為Ansys創(chuàng)造了重要的新市場機(jī)遇，促進(jìn)了創(chuàng)新，還為其客戶帶來了高效率和高投資回報(bào)率。

Azure數(shù)字孿生——讓工程仿真釋放更多價(jià)值和機(jī)遇

數(shù)字孿生，讓價(jià)值翻番

Ansys是全球最大的工程仿真軟件供應(yīng)商之一，被《彭博商業(yè)周刊》和《財(cái)富》雜志評(píng)為“創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者”。公司產(chǎn)品面向設(shè)計(jì)師、研究人員、工程師和制造商，幫助他們?cè)谘b置設(shè)備之前，構(gòu)建用于預(yù)測(cè)產(chǎn)品和流程在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下表現(xiàn)的數(shù)字仿真（digital simulations），讓目標(biāo)客戶得以優(yōu)化流程，更快速、更經(jīng)濟(jì)高效地生產(chǎn)更安全、價(jià)值更高的產(chǎn)品。無論是噴氣式飛機(jī)還是在煉油廠，人們都在使用Ansys的技術(shù)來構(gòu)建其資產(chǎn)的數(shù)字孿生，例如高壓噴嘴、高速渦輪機(jī)，以及工廠生產(chǎn)線等復(fù)雜系統(tǒng)。

數(shù)字孿生是實(shí)體資產(chǎn)的精確虛擬表示，其外觀、表現(xiàn)和使用方式與其對(duì)應(yīng)的實(shí)體一樣。借助數(shù)字孿生，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和工程師可以在多個(gè)現(xiàn)實(shí)場景中測(cè)試設(shè)計(jì)迭代，這有助于降低成本、降低物理性和財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，并加快測(cè)試和學(xué)習(xí)流程；工廠生產(chǎn)經(jīng)理則通過數(shù)字孿生來識(shí)別并減少流程漏洞；企業(yè)也可以使用數(shù)字孿生培訓(xùn)新員工應(yīng)對(duì)困難、關(guān)鍵或危險(xiǎn)流程。

Ansys打造的Twin Builder設(shè)計(jì)平臺(tái)，結(jié)合了物理仿真和分析驅(qū)動(dòng)數(shù)字孿生功能，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、可重復(fù)使用的組件、超快建模和其他工具，讓客戶能夠結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范、資產(chǎn)傳感器的歷史數(shù)據(jù)以及物理模型來創(chuàng)建虛擬仿真。Ansys希望可以再向前邁出一步：幫助客戶構(gòu)建可以在任何條件下模擬并測(cè)試系統(tǒng)性能的數(shù)字孿生，突破其設(shè)計(jì)和制造的極限。帶著這樣的目標(biāo)，Ansys找到微軟提供技術(shù)支持，擴(kuò)展其Twin Builder功能，以便用戶可以實(shí)時(shí)處理并分析來自物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)。

Ansys系統(tǒng)業(yè)務(wù)部產(chǎn)品營銷經(jīng)理Kara Gremillion表示：“我們已經(jīng)能夠用Twin Builder來創(chuàng)建仿真。但在Azure數(shù)字孿生的支持下，我們添加了一個(gè)中央數(shù)據(jù)建模和治理解決方案，結(jié)合大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)，客戶可以輕松部署并構(gòu)建自己的仿真?！?/p>

Azure數(shù)字孿生——讓工程仿真釋放更多價(jià)值和機(jī)遇

Ansys使用Azure數(shù)字孿生和Azure IoT Hub來增強(qiáng)其Twin Builder軟件，將物理仿真仿與實(shí)時(shí)分析相結(jié)合，生成關(guān)鍵產(chǎn)品洞察，從而幫助客戶降低成本、加速產(chǎn)品開發(fā)、優(yōu)化運(yùn)營，最終提升Twin Builder的產(chǎn)品價(jià)值。

實(shí)時(shí)混合數(shù)據(jù)集

Ansys將Azure數(shù)字孿生添加到Twin Builder中，并將傳感器通過IoT Hub收集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史性能數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)點(diǎn)相結(jié)合，從中生成高保真數(shù)字副本，由Azure數(shù)字孿生管理和提供。Twin Builder平臺(tái)通過Ansys物理建模來處理數(shù)據(jù)，使用Azure數(shù)字孿生中的分析功能和其他Azure高性能計(jì)算資源來模擬各種變量。

Ansys Twin Builder產(chǎn)品線高級(jí)總監(jiān)Sameer Kher表示：“我們現(xiàn)在將工程中用到的知識(shí)應(yīng)用于運(yùn)營。通過添加Azure數(shù)字孿生和IoT Hub，我們從不同來源收集數(shù)據(jù)，并通過Azure中的可擴(kuò)展計(jì)算將其應(yīng)用于仿真。”

利用Power BI可視化工具，Ansys將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為生動(dòng)的仿真、儀表板和報(bào)告。Ansys的工程師和客戶看重快速、便捷訪問3D模型的能力，他們通常使用3D模型來分析產(chǎn)品行為和持續(xù)迭代的影響。

Ansys已經(jīng)通過一家石油行業(yè)客戶對(duì)其增強(qiáng)型平臺(tái)進(jìn)行了測(cè)試。通過將“假設(shè)”場景與現(xiàn)實(shí)條件相結(jié)合，并對(duì)影響汽油混合物的因素（如溫度或壓力）進(jìn)行實(shí)時(shí)更改，Ansys可以在不危及正常運(yùn)營的情況下了解這些變化的潛在影響。

Kher表示：“在Azure中整合并處理這樣的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為Ansys自身和我們的客戶提供了無數(shù)新機(jī)會(huì)。我們獲得了生命周期系統(tǒng)管理，改進(jìn)了預(yù)測(cè)性維護(hù)，在產(chǎn)品創(chuàng)新和培訓(xùn)方面也獲得了提升?！?/p>

探索無限潛能

目前，Ansys已經(jīng)使用Azure數(shù)字孿生來監(jiān)測(cè)和管理整個(gè)產(chǎn)品生命周期，并擴(kuò)大Twin Builder的覆蓋范圍——從設(shè)計(jì)、原型一直到實(shí)時(shí)操作。現(xiàn)在，公司可以實(shí)時(shí)監(jiān)控資產(chǎn)和流程，以確保它們得到優(yōu)化和主動(dòng)性維護(hù)——從而開辟新的收入機(jī)會(huì)、拓展市場、增加客戶。

例如，能夠在虛擬世界中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并在系統(tǒng)上線之前對(duì)其進(jìn)行更改，可能會(huì)顯著降低維護(hù)成本并延長機(jī)器運(yùn)行時(shí)間，對(duì)企業(yè)來說，這是一個(gè)極具競爭力的差異化優(yōu)勢(shì)。

Kher表示：“通過這些新功能，我們可以為客戶提供完整的運(yùn)營控制。如果他們想知道工廠機(jī)器提高產(chǎn)量的情形，除了獲得相關(guān)數(shù)據(jù)外，他們甚至可以了解到額外磨損會(huì)如何影響組件——也就是說，一切皆可預(yù)測(cè)?！?/p>

使用Azure數(shù)字孿生和IoT Hub來強(qiáng)化Twin Builder，也進(jìn)一步降低了原型設(shè)計(jì)、測(cè)試和其他研發(fā)的成本。還消除了關(guān)鍵約束因素，使其客戶看到了切實(shí)改進(jìn)。Gremillion說：“我們的客戶使用預(yù)測(cè)性維護(hù)來提高制造性能、提升投資回報(bào)率（ROI）。許多公司生產(chǎn)數(shù)字孿生所需的時(shí)間縮短了一半，性能提升了25%，甚至連維護(hù)成本都降低了20%?！?/p>

Azure數(shù)字孿生——讓工程仿真釋放更多價(jià)值和機(jī)遇

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