生產線上的雙胞胎客機，波音用數位分身改善設計、減少故障率

【撰文：蔡紀眉】

咖啡可以買一送一，但你可曾想過，連飛機也能買一送一？到了 2035 年，當航空公司收到一架新飛機時，將同時收到一套數位飛機模型，這套數位模型從機身材料、機電系統設計、內部陳設、尾號到飛行里程等等，都和實體相同且能夠同步更新，唯一不同的是，它只存在於虛擬世界！

這個概念被稱為「數位分身」（Digital Twin），最早由美國國防部提出，由於飛機動輒牽涉到數百條人命，造價高、交期長，所有零件設計、製造環節高度複雜，皆須通過國際適航標準的檢驗。

而在虛擬空間建立真實飛機的模型，利用感測器與飛機真實狀態同步，完全擬真，在每次飛行後，將採集到的各種數據，透過物聯網傳送到飛機的「數位分身」中，即時分析評估是否需要維修或調整，也可進一步優化飛機性能，改進設計，減少故障率。

在今年 6 月的巴黎航空展上，波音公司公開表示，歷經 787 多次延遲交付的慘痛教訓後，未來在打造新的中型客機時，將會採用數位分身技術，並且根據客戶反饋的大量資訊，進一步分析新飛機的設計、生產和試驗等環節，目標是要打造出一架兼具單通道飛機的經濟性，以及雙通道飛機舒適性的新機型。

根據波音公布的時程，新的中型客機計畫將在 2018 年底、或 2019 年初啟動，2024 年開始飛行試驗，2025 年投入商業運營。從計畫啟動到正式載客飛行，耗時七年時間。隨後，波音也宣布將深化產品生命周期管理（PLM）解決方案商達梭（Dassault Systèmes）的合作夥伴關係，在商用飛機、航太與國防專案上，擴大使用達梭系統產品。

達梭是誰呢？它一家專注於 3D 體驗的公司，其提供的 3D EXPERIENCE 平台能模擬產品和流程，在投入生產前，早一步發現並消除潛在風險和品質問題。達梭是這樣描述自家的核心服務：「為企業提供虛擬空間以發想永續創新，透過虛擬世界改善真實世界的可能性」，而這不正是數位分身的體現嗎？

虛擬攣生兄弟，讓企業更了解自己

事實上，在未來三到五年內，數位分身的技術將被擴展至各種造價高、安全需求高的產品上，好比說工廠內的重要機台、關鍵機具等實體物品，皆可能搭配一套獨立存在的動態軟體。就像是在虛擬世界中多了一位神祕的雙胞胎，企業可利用數位分身主動設計生產流程、預測設備故障或提升營運效率，並輔助產品開發。

研究機構 Gartner 預言，數位分身是今年度的十大科技趨勢之一，對組織具備戰略意義，影響範圍和用途不斷擴大，也象徵虛擬和實體世界的分界逐漸消融。

看準數位分身趨勢，相關業者也陸續開發了新的服務。像是工業軟體大廠參數科技（PTC），將自家的軟體解決方案導入工業物聯網平台，可連接真實世界的物聯網資料，設計師可使用實際數據取代假設，將真實數據融入工程之中，進一步瞭解產品使用與運作情形，並將感測器納入設計流程，主動設計出具備客製化資料流（data streams）的產品，為物聯網產品設計帶來新的可能。

又像是德國西門子，日前才收購 LMS 和 CD-adapco 這兩家仿真軟體公司，目的正是要增強自家工業軟體產品在數位分身方面的技術。

西門子的企圖很明顯，透過高度客製化的軟體服務，讓企業能夠更純熟地利用數據，針對特定市場和消費族群打造新產品，加快決策速度，再透過數位分身技術，成為全方位的整合供應商，打造售後服務和維修商的產品生態系統。

數位分身就像是物聯網的未來，透過各種數據打造的虛擬化身，讓使用者可用更低的成本、在更安全的環境中，從研發、生產、測試到產品售出後，仍不斷地分析和測試，為的是更加了解自己的產品。

來源：《數位時代》 2017 年 10 月

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