汽车业也要虚实整合，发展数字孪生！？酋长

吧主：酋长游戏分享吧 • 更新时间：2022-11-17 21:22:41

近期，汽车业的供应链大洗牌及数位转型受到市场的瞩目。面对电动车、共享汽车、自动车等各种趋势的影响，许多汽车业已经运用新兴科技迎接挑战。其中，数字孪生就是一个备受瞩目的科技。本文介绍汽车业如何运用数字孪生协助转型。

（本文为专家投稿，作者为黄正杰。黄正杰博士长期研究云计算、大数据、人工智能、工业互联网等技术应用趋势并协助前瞻计划发展与管理。曾担任产业数字化转型顾问、产业分析师、电子化技术顾问、供应链管理顾问等职务。目前为鼎新电脑前沿研发架构师，经营《就享知-科技转角巷》频道，并兼任文化大学助理教授。《T客邦》欢迎各路好手针对擅长主题投稿或是针对数字议题发表自身意见，详情以及方式请见征稿页面。）

最近，汽车业由于电动汽车的高速发展，造成汽车业供应链重组，汽车业积极的进行数字转型。其中，数字孪生技术在汽车业中扮演关键的角色，例如：电动车特斯拉将每台车的运行状况实时传回云端服务中心，随时改进行车效率并能提供未来产品改进的依据; 一家F1赛车公司利用传感器及天气、引擎温度、润滑油状况等，协助驾驶员在竞赛过程中表现得更好。以此，许多观察家均认为数字孪生技术是汽车业数字转型的重要推手。让我们来看看汽车业如何透过数字孪生进行转型吧！

▲汽车数字孪生概念（资料来源：Mierlo etc al.（2021））

数字孪生的汽车行业应用

在汽车业，已经有许多厂商积极地运用数字孪生技术在各个产品生命周期阶段中进行改善乃至于转型，以下说明几个应用：

1.研发设计：从汽车设计到制造通常需要5-6年的时间，有效的设计会影响该车款长期的稳定，否则可能会发生汽车召回的事件发生，乃至于造成事故的憾事。然而，对于汽车品牌商来说，在设计时考虑愈来愈多的零件、电子系统乃至于真实驾驶状况测试等，都是严峻的挑战。利用数字孪生3D模拟技术可以来提供设计协同、模拟测试，乃至于提出最佳的设计方式与零件材料清单。现今汽车的数字孪生模拟设计不仅仅考虑外型、内装空间的舒适性或是空调舒适的模拟等，还包含机械动力系统、电子系统、系统芯片等模拟，进一步还能包含道路驾驶模拟，提供消费者更舒适、更安全保障的产品。例如：西门子 PAVE360汽车验证系统可以协助汽车制造商、汽车芯片设计者、软体业者、供应商进行协同设计与模拟，甚至融合感测系统、交通状况等进行城市驾驶状况的模拟测试，称为汽车闭环模拟。西门子 PAVE360的模拟方式包含决定性规则与AI式的非决定数据仿真方式。

汽车闭环仿真（数据源：西门子） ▲汽车闭环模拟（资料来源：西门子）

2.生产制造：在制造时，汽车业不仅要考虑复杂的材料、愈来愈多的电子零组件，还要满足更多样客制化需求及快速制造的压力。这使得汽车在制造过程中必须要有效的掌握资源、生产计划及制造程序，如：根据物料需求，AGV 自动搬运特定料到特定工作站、利用AR技术导引生产人员作业、利用物联网技术侦测设备的效率以及预测维修等。例如：Mercedes-Benz Factory 56 的 TecLines 生产线，舍去传统固定工作站的作法，改以400多辆 AGV 自动般运车与模块化工作站方式作业; 组装员工可以利用平板上的可视化技术、虚拟现实技术进行查看与操控。甚至，透过与供应商的协调，可以允许在世界各地供应商与工厂，追踪料件的物流状况，甚至客户端的需求可以在最后组装一刻进行变更（如图所示：改变车轮形式）。在正式生产之前，生产过程还可透过VR虚拟现实进行可视化模拟而优化; 在制造过程中，生产人员可以通过平板电脑查看生产设备状况以及查看每个正在组装车子的质量状况。

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▲ Mercedes-Benz Factory 56虚实操控（资料来源：Mercedes-Benz）

3.销售服务：汽车的销售与服务上，分享汽车、订阅汽车等概念更是挑战汽车品牌商、OEM制造商乃至于汽车维修商。汽车品牌商可以通过AR/VR工具协助销售，例如：Audi在展示中心运用虚拟现实让顾客体验汽车，并可选配汽车规格配件。此外，因应分享汽车、订阅汽车等消费者汽车拥有概念的转变，可以利用数位孪生技术协助监测汽车运行状况，提高汽车运行效率、安全，减少汽车维修成本等，甚至提供驾驶人容易查找车位、购物推荐等移动服务需求。例如：电动车特斯拉的联网强化汽车效率、Twaice 新创公司协助电动车电池效率监控与预测、轮胎公司利用数字孪生模拟，提供磨损预测、安全分析等模拟与预测，以及依里程、驾驶行为计价的商业模式等。在自动车领域，Schaeffer 自动车公司利用云端模拟真实世界的每一个所属自动车，持续地分析自动车运行状况，自动控制汽车运行方式。

▲ Schaeffer 自动车公司数字孪生系统（资料来源：Schaeffer）