數位分身與 XR 整合之產業應用
數位分身(Digital Twin)技術最初在製造業與工業領域中起飛,如今在延展實境(XR)技術的強化下,讓工業元宇宙(Industrail Metaverse)的概念加速演進,甚至進一步擴展至金融、能源、醫療、房地產等多個產業,透過互動式 3D 實體空間或各類機台、設備的模擬,讓企業能夠優化流程、提升安全性並推動創新。
編譯/酷魯
數位分身(亦有稱為數位孿生、數位雙胞胎)超越了傳統模擬與 3D 模型僅能透過螢幕操作的限制,它們正在解決無數業務挑戰,進而打造更具成本效益與參與感的辦公空間,提升工作流程效率,支持更主動的決策,實現永續發展目標、減少資源浪費,改善員工與顧客體驗。隨著數位分身遇上了 XR 技術,究竟會激盪出什麼樣的火花,又能為今後企業帶了什麼樣的新變革,本文將會有進一步剖析。
不再只透過螢幕觀看,XR 讓你「走進」數位分身世界裡
顧名思義,數位分身意指某個實體環境、物體/物件或系統的虛擬複本。它透過即時 3D(RT3D)軟體、AI 與物聯網感測器等先進科技打造,不僅包含被模擬對象的物理特性,還內含描述該實體當前狀態與運作情況的即時遙測資料。
當數位分身應用於複雜系統時更加如虎添翼,它讓現實世界中從機械工具甚至到整座工廠的物件能與即時更新的虛擬分身同步運作,成為真實物件的精確鏡像。更重要的,數位分身不只是某個物件的靜態模型,而是一個持續接收實體對象遙測資料的虛擬複本,能正確反映原件的實際狀況。
數位分身聯盟(Digital Twin Consortium)大使兼主席,同時也是英國皇家工程院企業研究員 David McKee 表示,數位分身具備像是模擬/AI 功能等智慧元素,因而能預測未來並做出決策。換言之,透過將模擬測試與當前資料套用在數位分身上,便能預測實體對象的未來行為與狀況。
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數位分身並非只有一種形式,各行各業正在嘗試不同用途的數位分身模式。最常見的類型是「產品分身」(product twin),亦即某項產品的虛擬映射。其次是「資料分身」(data twin),Google 地圖就是最佳範例。此外,還有「系統分身」(systems twin),可模擬多個流程與資產如何彼此互動。最後是可用於管理大規模實體空間(例如高速公路)的「基礎設施分身」(infrastructure twin)。
隨著沉浸式解決方案愈來愈受到歡迎,尤其像 Varjo Teleport 之類可以將任何空間轉變成為沈浸式體驗的新工具崛起之後,XR(亦即 VR、AR 與 MR 等沈浸式體驗技術的總稱)為使用者提供了與數位分身互動的顛覆式體驗與方式,不再只藉由平面螢幕觀看 3D 模型,而是可以「走進去」。
當數位分身與 XR 整合後,使用者可以身臨其境地即時視覺化、操作並分析複雜系統,這項能力構成了今後工業元宇宙的基礎,甚至進一步延伸成為各行各業遠端排除機台故障、提升顧客體驗與沈浸式教育訓練的利器。
強健資料基礎設施與人才,導入 XR 導向式數位分身的先決條件
當前業界莫不看好今後數位分身與 XR 的發展,據國際顧問公司麥肯錫估計,直到 2029 年,未來全球數位分身技術市場將以每年約 60% 的速度增長,2027 年將達到 735 億美元。該公司並表示,2024 年先進產業中已有超過 75% 的企業導入了數位分身技術。
據其他調查指出,全球數位分身市場預計在 2032 年將達到超過 2,593.2 億美元的規模,年均成長率約為 40.1%。再就 XR 而言,根據 Statista 預估,全球 XR 市場規模將從 2024 年的 257 億美元,在 2026 年增加至 418 億美元的規模。可以預見的是,隨著 XR 技術的日益成熟、裝置的更加普及,亦將帶動 XR 導向式數位分身技術的全面發展。
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數位分身與 XR 整合的主要優勢,不外模擬測試與虛擬設計、預測性維護、降低停機時間、沉浸式實作導向教育培訓/技能發展、強化客戶體驗,以及提升安全性與風險管理。
當然,企業導入數位分身仍面臨一些挑戰,首先,企業需要強健的資料基礎設施,以提供準確且即時的資料流來提供數位分身使用。人才也是關鍵因素之一。企業不僅需要程式開發者或資料科學家,還需要系統整合人員、分析專家以及能解讀模擬結果的產業專家。
數位分身與 XR 整合之產業應用大進擊
過去數位分身著重於工業與製造業的狀況已在改變,越來越多來自不同領域的組織開始發掘「數位分身 + XR」技術的新用途。
‧製造業
可利用數位分身最佳化工廠設計與空間配置、進行機器人模擬、訓練操作人員,並強化預防性維護機制。目前軟體巨頭 SAP 正大舉投資 XR 與數位分身技術,以提升工廠營運效能。波音(Boeing)也運用這兩項技術來簡化飛機檢查流程,並加強團隊訓練計畫。
‧工程領域
對機械及電子業來說,XR 能讓產品模型在真實環境中呈現,實現「現場視覺化」。當產品進入生產與部署階段後,便可透過數位分身進行管理、維護、模擬,甚至預測其運作行為。對建築業而言,透過兩項技術能從設計、施工到維運的每個階段擷取並視覺化即時資訊。例如,DPR Construction 就結合 Unity 與數位分身技術,將建築資訊模型(BIM)資料帶入施工現場。
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‧零售業
零售商可利用數位分身建立 3D 虛擬門市並簡化營運流程。結合 XR 與數位分身,也能改善顧客體驗。例如 eBay 為球鞋賣家新增 AI 驅動的 3D TrueView 功能,讓消費者能從各種角度檢視商品,提升購買信心並降低退貨率。
‧汽車產業
數當前最密集融合 AI、XR 與數位分身的產業,非汽車產業莫屬。除了強化產品設計各面向之外,XR 被用來顯示駕駛數據,讓駕駛人在不離開路面的視線下獲得回饋資訊。自駕車上的 AI 尤其需要毫秒級的數位分身來精準描繪路況、交通與其他確保行車安全的資訊。福特汽車與 BMW 分別運用整合 XR 的數位分身來訓練員工組裝汽車零件,以及進行車輛設計與組裝規劃。
‧金融業
透過兩項技術,銀行可以模擬貸款違約潮的爆發,而無需動用真實資金,也可用來優化客戶投資旅程、分析交易資料並強化資安防護。
‧能源產業
能源公司可用以追蹤從管線壓力到員工安全指標等各項資訊,優化場址營運與維護作業,進而降低成本、停機時間與碳排放。英國石油公司(BP)已藉此優化產能並減少停機時間,預計每年可減少約 50 萬噸二氧化碳當量的排放。
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