工業數位轉型 — 數位孿生在製造業的應用 (上篇)

數位孿生的基本介紹，在 Google 上搜尋就能找到很多詳細資料，不過製造業應用場景卻較少介紹。因此我們這一篇就先從「現場操作訓練」的角度切入，看看數位孿生如何能夠幫助企業訓練人員、傳承經驗。

回想一下自己還是剛上線菜鳥工程師的模樣，是不是歷經了許多訓練、被前輩電到飛上天、處理過大大小小的問題，至少 2~3 年才能成為獨當一面的現場工程師呢 ?

有什麼方法可以加速人員學習 ? 由於現場持續運轉，總要真的遇到狀況或是停機檢修動手做，才能讓人員學得刻骨銘心而不是都在紙上談兵。但總不能為了操作訓練，就直接到產線上改參數拆設備對吧，那怎麼辦呢 ? 這些是業主常常向我們分享的困難。

枯燥的技術文件先小等一下 ! 讓數位孿生帶你沉浸在操作學習中

德國化工集團巴斯夫的新進人員，正在使用 VR 眼鏡進行訓練。
( 圖片來源 : AVEVA_Success_Stories_BASF ) 

數位孿生實際應用中，以 AR ( 擴增實境 )、VR ( 虛擬實境 )、MR ( 混和實境 ) 是最為耳熟能詳的，而 XR ( 延展實境 ) 則是這三者的通稱。國外已有許多產業投入相關訓練模式，尤其以石化產業導入最為積極。

以知名的德國化工集團巴斯夫 ( BASF ) 為例。由於 BASF 面臨到有近 50 % 的操作工程師，將在 10 年內陸續退休，他們需要一個每年能幫助他們訓練 600 位工程師、又可以依需求隨時擴充的解決方案。

利用 3D 建模技術並且串聯即時數據，建立高度還原現場的數位孿生。
( 圖片來源 : AVEVA_Success_Stories_BASF )

BASF 與 AVEVA 合作，首先將製程與設備利用點雲模型進行 3D 逆向工程，並將即時數據、設備資料導入模型中，建立高度還原現場實際情形的數位孿生。

人員可以藉由 VR 眼鏡與 OTS ( Operation Training System；操作訓練系統 )，在高度擬真的環境中進行訓練。除了縮短人員的學習期，還能確實演練到整個操作流程的因果關係與緊急狀況的應對方式。

訓練人員建立自己的虛擬角色，在數位孿生中與設備或其他人員互動。
( 圖片來源 : AVEVA_Success_Stories_BASF )

在實際到現場施作前，透過數位孿生可讓人員仔細學習每個設備的作動原理、結構，以及每個參數設定對製程的影響。
( 圖片來源 : AVEVA_Success_Stories_BASF )

在 VR 虛擬實境裡熟悉設備的裝卸過程。( 圖片來源 : AVEVA_XR-for-training )

利用 VR 虛擬實境演練緊急狀況的處置流程。( 圖片來源 : AVEVA_XR-for-training )

近年來在台灣也有數家大型企業及國營企業，積極導入數位孿生與 XR 進行人員訓練。如同 Gartner 所言，未來這 6 年內或許也可以看到以數位孿生的應用在台灣產業界蓬勃發展。

延伸閱讀 : 工業數位轉型 — 數位孿生在製造業的應用(下篇) - 監控與管理就靠工廠的數位分身一把罩 !

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