正在革新传统制造过程的——数字化工程(Digital Engineering)

日期: 2020-11-18

控制工程中文版

作者 | Narayanan Ramanathan


 

数字化工程集成了数字、物理和虚拟现实,重新定义产品开发和制造。数字化工程加速了下一代智能产品、服务和运营的发展。


数字化工程(Digital Engineering)和智能技术整合数字、物理和虚拟领域,正在重新定义产品开发和制造的方式。数字化工程带来了下一代智能产品、服务和运营,可提高最终用户的价值。


数字化技术通过改变生活方式和行为来影响我们的生活。在工业领域内,数字技术转型被称为第四次工业革命,即工业4.0。由于在生活和商业中的采用率不断提高,因此现在看到的只是冰山一角。成本较低的计算能力、快速连接、廉价的存储和高性能传感器带来了新的应用。据Gartner 的数据,全球所有行业,包括汽车、工业产品、高科技、能源、公用事业等,到2020 年时可能将有204 亿个“物”相互连接。


数字化允许定制,以满足通用解决方案以外的特定客户需求。增强的客户体验包括易用性、简单性和交互性。客户可以更快地看到核心产品并区分产品的属性。


作为革新和增强传统制造过程和加速未来技术发展的途径而言,数字化工程正处于首要地位。数字化工程可以获取数据以实现卓越的业务,同时它还充当了将实时过程与数字领域相结合的桥梁。


提升最终用户价值


数字化工程是一种技术概念,它能够开发智能互联生态系统,增强体验并优化功能。数字化工程和相关的新时代智能技术,结合数字、物理和虚拟领域,正在重新定义为最终用户开发和制造产品的方式。


随着研发和工程实施的增加,数字化工程带来了下一代智能产品、服务和运营,从而可以提高最终用户的价值。正是由于这些原因,数字化工程继续吸引更广泛的业务生态系统。据Zinnov Research 估计,全球数字化工程支出将从2018 年的2230 亿美元,跃升至2023 年的6670 亿美元。


数字化工程的范围涵盖产品生命周期,包括从概念阶段到规划、设计、生产,以及在整个服务生命周期中监控产品(包括构建的基础设施)。


行业专家解释说,跨部门的客户希望简化平台,并希望它们能支持所有可能的功能,而最终使用人员则需要一些独特的功能以适应不断变化的需求。数据数字化和将数据转换为服务变得愈发重要。从各种来源获取大量数据已成为产生有形业务价值的关键。推动创造业务价值并促进指数级数字化转型的动力,激发了全球工程研发的领导者。


新时代的数字化工程实践有助于实现新的业务模型,从而为企业及相关利益方释放更大的价值空间并增加新的价值主张。


连接从车间到管理层


在过去三十年中,信息技术(IT)基础设施得到了极大的提升,数字化转型对企业产生了重大影响。瞬息万变的未来需要一种包含IT 的新型转型,还需要一种借助数字技术和新兴技术实现个性化和优化的用户体验的新型工程技术。


通过物联网(IoT)连接的新组件和机器,使得从“车间和管理层”之间的传统差距变得越来越模糊。这种连接,可以即时提供最深入的工厂可见性。将“智能技术”引入生产制造企业车间,可以提高效率并降低企业的成本。这些都是数字化工程的主要成功应用。


像制造执行系统(MES)一样,资产管理服务为智能工厂提供了骨干网络。这种系统控制基础设施,为工厂提供动力并使生产线保持正常运行。仅在最近几年,技术和业务原因才迫使企业通过运营技术(OT)和IT融合来开展工作。OT 与IT 技术集成之所以吸引人,是因为它有助于避免技术领域以及授权与责任领域的分离。随着越来越多的设备连接到工业物联网(IIoT),集成的流程和信息流可以提供更多的机会。


数字化的挑战和机遇


数字化工程从业者面临着很多挑战,因为这一进程还处于初期阶段。许多企业都在努力将数字化工程扩展到所需的规模,并通过提升盈亏平衡线来对业务产生积极影响。变更管理应与数字化工程一起考虑,因为它可以触发组织层级的变更。


评估数字化工程的财务可行性,需要将变更管理与经过验证的业务原因联系起来,以确保项目的成功实施。衡量参数可以包括产品、质量和可持续性,人员、过程和技术三者中的任何一个均可触发上述参数。数字化工程干预仍然以人为中心。人工智能、机器学习算法、IIoT 和所有未来技术应触及生活,并为建设可持续和包容的社会做出贡献。成功应由价值回报率来衡量,而不仅仅是投资回报率。


随着企业更多的采用数据驱动的策略,可持续发展的数字化工程需要从商业智能扩展到更可量化的目标,例如降低库存成本等。


数字化工程正在消除物理世界和数字世界的边界。这些技术概念可以充当催化剂和方向盘,帮助消除单调重复的程序,并最大限度地提高成本效益和效率。随着学科的发展,所有技术巨头都意识到它将为客户和企业未来的发展起着重要作用。数字化工程革命将继续存在,并在未来几年获得源源不断的推动力。


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