顶级数字孪生应用和用例

航空 航天

航空航天任务本质上是复杂的。飞机和航天器等终端产品的设计和制造成本非常高，因此为了避免代价高昂的延误，第一次就把工作做好就显得尤为重要。从设计和工程一直到装配和维护，数字孪生允许团队以实时 3D 方式可视化计算机辅助设计 （CAD） 模型和其他数据集并与之交互，从而改善决策。

航空航天数字孪生的主要用例

• 产品开发和原型制作 – 3D 可视化使设计师、工程师和其他利益相关者能够更好地协作和评估复杂系统的设计和制造替代方案。
• 模拟和培训 – 交互式 3D 或增强现实或虚拟现实（AR 和 VR）中的引人入胜的培训体验可实现更好的知识转移和更安全的工作场所。
• 维护和操作 – 从设计和制造的竣工模型在混合现实中创建工作说明可以简化和优化检查、维护和维修活动。
• 销售和营销 – 虚拟展厅和 3D 产品配置器使买家能够探索飞机的各种变体，并更自信地做出购买决策。

波音重新构想飞机检查和维护

波音公司使用其中一架飞机的数字孪生创建了一个AR驱动的飞机检查应用程序。这对双胞胎使这家航空航天业领导者能够生成超过 100，000 张合成图像，以更好地训练 AR 应用程序的机器学习算法。

建筑

在项目开始时，建筑师制作设计材料，包括效果图和模型，以便客户评估和批准设计。问题在于，没有与利益相关者共享的协作环境来实时做出决策。在传统评审期间传达设计意图是一个困难的过程。静态 2D 和 3D 模型会导致细节在转换中丢失，渲染不够灵活，并且并非每个人都在同一页面上。数字孪生解决了这些问题，因此不会再有代价高昂的错误。

数字孪生在建筑中的主要用例

• 设计评审 – 建筑师和设计师可以轻松地将设计模型带入 AR 和 VR 中的沉浸式体验，以促进交互式、实时的设计评审。
• 设计可视化 – 探索更多设计选项并加快迭代速度，从而更快地识别和解决设计问题。
• 现场 AR – 在工地上大规模叠加 1：1 AR 模型，以有效地向利益相关者传达设计意图。

SHoP 架构师如何使用实时 3D 数字孪生在摩天大楼建成之前对其进行设想

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汽车

在汽车行业，数字孪生用于在构建新设计概念之前对其进行仿真和测试，优化生产流程，甚至预测车辆在不同条件下的性能。为汽车 OEM 使用数字孪生的最大好处是能够通过在潜在问题发生之前识别和解决它们来节省时间和金钱。随着行业继续采用这项技术，它在汽车生命周期的每个工作流程中发挥着越来越重要的作用，从设计和制造到营销和维护。

汽车数字孪生的主要用例

• 3D 汽车设计和产品开发 – 3D 可视化可实现全球协作，并避免传统 3D 汽车渲染软件常见的延迟。
• 人机界面 （HMI） – 为车载信息娱乐 （IVI） 系统和数字驾驶舱创建交互式 2D 和 3D 用户体验。
• 自动驾驶模拟 – 在虚拟世界的安全范围内实时模拟场景并可视化结果。
• 培训和指导 – 为一线员工提供经过验证的交互式沉浸式体验，可提高知识保留率和生产力。
• 销售和营销 – 使用现有 3D 数据创建逼真的渲染和交互式 3D 配置器。

沃尔沃汽车彻底改变了汽车生产生命周期

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建设

面对猖獗的供应链延误、劳动力短缺和膨胀的材料成本，建筑商的风险空前高涨。糟糕的数据和糟糕的决策可能导致代价高昂的延迟和返工。数字孪生和 AR 技术使建筑行业能够优化项目数据、简化协作，并更好地可视化从设计到运营和维护的项目。通过使用AR将有价值的BIM数据带到现场，承包商只需单击几下即可捕获和传达设计错误，使利益相关者能够快速解决问题并避免代价高昂的返工。

建筑业数字孪生的主要用例

• 实时可视化设计 – 使用任何移动设备在现场使用 AR 叠加建筑信息建模 （BIM） 数据，以快速检查设计和安装条件，并停止返工。
• 简化的虚拟设计和施工 （VDC） 工作流程 – 直接在模型中标记的现场捕获问题，从而减少停机时间并使办公室到现场的通信无缝衔接。
• 沉浸式安全培训 – 将工作关键型学习和培训转变为跨关键场景的交互式沉浸式环境。
• 改进项目收尾和维护 – 维护关键模型和项目数据，以便在完成后很长时间内改善数字孪生的运营和维护。

DPR 施工利用 AR 为现场团队提供支持

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能源

能源公司会产生大量数据，尤其是在运营越来越多地配备物联网 （IoT） 传感器、具有人工智能 （AI） 功能的高清摄像头等的情况下。实时 3D 等数字技术可以将这些数据可视化，以提供正确的见解，更好地为生产、维护、安全和安保以及优化方面的决策提供信息。

能源数字孪生的主要用例

• 设计可视化和协作 – 通过从 BIM 数据创建沉浸式体验，在构建站点之前浏览站点。
• 学习、培训和安全 – 将关键工作学习和培训转变为跨关键场景的交互式沉浸式环境。
• 现场服务 – 通过 AR 辅助维护提高服务质量、可靠性和速度，同时减少错误，并通过将员工所需的所有信息放在他们眼前来增强他们的能力。
• 站点运营和维护 – 深入了解资产的设计、管理和性能，同时使用任何设施、管道或物理资产的数字孪生实时远程跟踪站点的状态。

祖塔里改善大型可再生能源站点的设计

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基础设施

数字孪生技术可帮助全球城市的建筑商、规划者和运营商更好地了解和优化这些供公众使用的空间。通过使用先进的交互式模型和实时物联网数据，利益相关者能够模拟交通流量、移动模式，甚至气候变化和机场、道路和交通枢纽等关键基础设施周围景观变化的影响。从单个设施到智能城市，数字孪生正在帮助业主、运营商和政策制定者管理大量有价值的数据，使他们能够更好地装备我们的基础设施以满足未来的需求。

基础设施中数字孪生的主要用例

• 组合和可视化关键数据集 – 数字孪生将地理空间、模型和传感器数据结合在一起，实时可视化空间，为决策者提供优化运营和资源分配所需的数据。
• 模拟移动性和使用模式 – 借助数字孪生模型，规划师和设计师能够模拟人员、车辆和其他所有事物如何在空间甚至整个城市中移动，并模拟它们在更新或改变的景观中的移动方式，从而帮助为有关设计和基础设施维护的关键决策提供信息。
• 改善可持续性成果 – 当物联网传感器和能源使用信息与模型数据相结合时，团队可以更好地了解效率低下的地方，以减少排放、浪费和水消耗。

通过数字孪生让城市变得智能

根据ABI Research的数据，到500年，将有2025多个城市部署数字孪生。阅读更多有关智慧城市运动中的全球行业领导者如何利用 Unity 将城市数字孪生变为现实的信息

政府

实时 3D、扩展现实 （XR） 和 AI 技术在民用、国防和情报应用中的使用正在快速加速。新技术正在迅速部署，给需要保持在尖端发展前沿的政府机构和承包商带来了挑战。数字孪生有助于降低设计、开发、部署和支持仿真和培训及其他领域的尖端应用的风险、时间和成本。

政府数字孪生的主要用例

• 飞行和车辆建模和仿真 – 对飞机、车辆和其他产品进行沉浸式审查和测试，以最大限度地降低物理原型和测试的成本。
• 基于团队的情境培训以及机器和设备控制培训 – 将关键工作学习和培训带入沉浸式 3D 和 VR 体验。加快关键技能的培训时间和知识保留。
• 引导式维护和维修 – 通过使用扩展现实为用户提供所需的所有信息，从而提高生产和服务的质量、可靠性和速度。

利用数字孪生技术重建廷德尔空军基地

飓风迈克尔过后佛罗里达州廷德尔空军基地的重建提供了一个机会，可以想象现代设施需要什么，并迅速进行数字化转型。了解如何使用 Tyndall 的数字孪生来提高规划、施工进度、运营和维护的效率。

奢侈品

奢侈品互动购物正在兴起，与优质的店内体验相辅相成。多年来，许多奢侈品牌一直在通过创造3D营销体验为零售业的未来做准备。投资这种新的销售方式可以降低成本并增加收入。

奢侈品中数字孪生的主要用例

• 实时 3D 产品配置器 – 创建和部署高度交互式的 3D 产品配置器，使客户能够探索他们的理想组合。
• 逼真的营销图像 – 虚拟化营销内容创建管道，以创纪录的时间大规模创建逼真的高清资产。
• 虚拟试妆体验 – 让购物者虚拟试穿产品，让他们对购买充满信心。
• 虚拟展厅 – 交互式 3D 和 VR 展厅让消费者沉浸在全新的购物体验中。

环球小跑将奢侈品购物提升到新的高度

奢侈品旅行配饰品牌 Globe-Trotter 知道传统的销售方式（如照片或渲染图像）不足以将购物者转变为买家，它提供了更加身临其境的体验，以帮助他们的客户有信心购买看不见的高价定制行李箱。

制造业

随着第四次工业革命（4IR）等新兴趋势的持续增长，制造商正在使用数字孪生技术来改变其产品生命周期。从加快产品开发的上市时间到提高一线员工的生产力，许多制造商已经从中受益。根据 Unity 委托 Forrester 咨询公司进行的一项研究，超过 80% 实施沉浸式技术的公司认为，他们在生产、制造和运营工作阶段的创新和协作能力有所提高。

制造业中数字孪生的主要用例

• 工厂设计和布局 – 通过空间映射工厂来优化机器布局、装配流程、员工互动等。
• 机器人仿真 – 通过在模拟环境中训练机器人来构建从根本上更安全的系统。
• 操作员培训 – 通过沉浸式交互式培训应用程序提高知识传授效率，最大限度地提高安全性并降低成本。
• 监控、指导维护和维修 – 借助支持远程的 AR 技术，将常规、耗时的程序转变为无缝流程。

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零售

在大流行的刺激下，零售商利用数字孪生进行设计、规划、运营等的需求呈指数级增长。在线吸引客户的重要性也在一夜之间增加，零售商希望通过这项技术来创建身临其境的虚拟体验，以继续与购物者建立联系。精明的零售商正在采用数字孪生来增强流程，以新的和深刻的方式与客户建立联系，并提供引人注目的数字和店内用户体验。

零售业数字孪生的主要用例

• 设计和规划 – 创建 3D 虚拟商店，以在施工前可视化和模拟最佳体验;利用货架图和商店规划应用程序来最大化空间、提高效率和远程协作。
• 销售和营销 – 从将 3D 资产集成到电子商务网站到在 VR 中创建虚拟展厅，零售商可以使用数字孪生来提高转化率并使购买决策更加准确，从而限制退货并减轻电子商务的环境足迹。
• 运营 – 产品 SKU 和商店的数字孪生可以帮助开发无数应用程序，以提高运营效率，从自动结账到智能店内导航。

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