什麼是數位分身？
數位分身是指每個流程、服務或實體產品都獲得一個動態的數位型態或以數位型態表示，之後即可在一系列工作環境中應用數位分身模型，並根據對它們的分析來評估和操作實體產品。
數位分身概念是實體世界和虛擬世界相融合的完美範例。從本質上看，數位分身利用現實世界的資料，透過電腦程式建立模擬環境，以預測產品或流程的運作情況。這些程式很容易整合到物聯網 (IoT)、人工智慧 (AI) 及軟體分析工具當中，而所有這些都是為了提高產出。
數位分身在工業 4.0 中的重要性
第四次工業革命（或稱為工業 4.0）圍繞著自動化和資料交換而展開，廣泛的製造技術便是其在商業世界運作的核心。
數位分身的概念帶來無限可能。傳統方法需要先構建一些東西，然後在新版本和發佈中對其進行調整，但這種做法現在已經過時了。藉助虛擬化設計系統，只需瞭解產品、流程或系統的具體特徵、性能能力、可能出現的潛在問題，就能夠識別並達到產品、流程或系統的最佳效率水準。
在開發週期中，具有數位分身的產品可以使複雜的過程變簡單。從設計到部署階段，組織都可以建立其數位足跡，這些數位創作在各個方面都是相互關聯的，並會即時產生資料，因此有助於企業從初始設計階段，就能更好地分析和預測實施過程中可能遇到的挑戰，從而可以提前糾正問題，或提早發出警告以防止工作中斷。
由於能夠模擬在現實世界中的應用，這一流程還開闢了以更具成本效益的方式建立更新和改良產品的可能性，最終導致更好的客戶體驗。數位分身流程加上大數據、人工智慧、機器學習和物聯網，代表著工程和製造領域的未來。
數位分身的類型
數位分身有多種模擬器。
產品分身
這些是單獨產品的數位模型，製造商建立這些虛擬模型以便在不同條件下檢驗產品，從而在建立生產線並製造實體產品之前，就能在單一產品層級上對產品進行所有必要的更改。它可以提高設計效率、降低製造費用、提前上市。
流程分身
這些是製造流程的數位模型，透過虛擬模型來查看一個生產過程在不同場景中的運作情形，使企業可以評估其在各種情況下的功能表現，這是建立高效生產方法的最簡單方式。這個流程可以透過數位分身對每一個設備進行微調，對企業而言，這意味著擁有預防性維護系統的能力，可以減少代價高昂的停機時間，並且安全有效地加快製造速度。
系統分身
數位模型也可以包含整個廠區或工廠系統，從現有系統的一系列設備和產品中收集大量營運資料，這將有助於獲得洞察力，以創造更新和更好的商業機會，優化所有相關流程。
有些人預測，在診斷故障設備時，數位分身將取代人工。事實上，一些企業已經這麼做了。虛擬模型往往更有效，因為它們具有收集資訊的能力。例如，虛擬模型可以透過上線的各種感應器來評估備用零件的狀況，這將確保它們可以快速修復或更換。
數位分身的應用
毫無疑問，數位分身概念是大多數商業領域的下一件大事，只需分析數位對應物，就能準確預測實體資產的目前和未來狀態。藉助數位分身，組織將能以更智慧、更準確的方式來瞭解產品性能，同時增強客戶服務，使組織得以根據收集到的見解做出更好的營運和策略決策。以下是一些廣泛使用它們的領域。
製造業
數位分身建立了高效的設計模型，並改進維護和升級方式，它正在改變製造業的運作基礎，使製造商能夠顯著縮短生產時間。
汽車業
數位分身可以建立聯網車輛的虛擬模型，擷取其行為和操作資料，這將有助於分析車輛的整體功能和性能水準，以及其所有的連帶功能，從而為車主提供個人化體驗，得以根據他們的特定需求進行客製化。
零售業
商家可以建立客戶的虛擬模型來試穿衣服、口紅和配飾，許多購物網站已經開始使用這些功能了。數位分身還可用於模擬室內設計想要呈現的外觀，詳細確定裝飾和固定物件的位置。這就是客戶體驗的全部意義所在，數位分身透過建立虛擬分身和模擬客戶在相關場景中的外觀或感覺，而在增強零售客戶體驗方面發揮著核心作用。數位分身也有助於從事店內規劃，以及安全措施和能源消耗管理。
醫療
在醫療保健行業的廣泛領域中也可以找到數位分身的應用。當與物聯網相結合時，它可以使每個階段運作得更順暢，從監測患者到預防性醫療保健，甚至是以數位分身模擬為基礎獲得客製化的醫療保健成果。
智慧城市
數位分身可以幫助規劃智慧城市；與物聯網結合後，數位分身可以透過更有效的資源管理來減少工業生態足跡，整體提高生活品質以促進經濟發展。以收集自眾多感應器網路和智慧系統的洞察見解，城市規劃者將能針對城市的運作和維護實施更好的政策，專注於城市發展。
工業物聯網
採用數位分身的工業公司能夠以數位方式監控、追蹤和控制其工業系統的實體領域，不僅是營運資料，數位分身還能捕捉環境資料，包括位置、配置和財務模型等細節，所有這些都有助於預測未來的運作狀態，並能協助處理異常問題。
太空探索
在製造實體版本之前，美國航空暨太空總署 (NASA) 會在虛擬環境中測試所有設備的設計，只有其數位型態能夠滿足所有必要的要求時，才被允許建造太空飛行器。世界各地的航太中心都可以採用同樣的方法。
石油和天然氣工業
使用數位分身時，在英國石油 (BP) 工作的工程師能夠視覺化控制阿拉斯加雪下深處的數千條地下管道，而西門子對大型燃氣輪機的監測也是如此。數位分身透過在感應器上執行數以千計的測試，將能使實體世界運作得更好。
在其他領域，數位分身的使用讓操作員能夠在數位模型上進行培訓，而不是花費資源來建立專用模擬器。隨著機器學習和人工智慧的重要性日益增加，機器可能很快就能實現大規模自動化，預計未來出現任何故障時，這些機器將能自我診斷並自我修復。先在虛擬環境中嘗試糾正故障，將是在現實世界中管理事物時最具成本效益的方式。
數位分身對企業的好處
數位分身主要用於製造業，然而，這種情況正在迅速改變，並具有廣泛的業務潛力，尤其是那些將物聯網納入營運流程的業務領域。有幾個行業將在不久的將來實現數位分身的好處。
低成本生產無故障產品
將產品從繪圖板帶到陳列室的過程可能很昂貴，因為產品的每次迭代都涉及多個階段和高昂的人工成本。藉助數位分身，企業能夠在生產過程中減少現有或潛在的缺陷，使工程師有機會在虛擬環境中測試和模擬產品，而且在虛擬環境中糾正錯誤比在真實環境中更划算。製造商將能夠消除流程中的所有可能風險，並確保產品一旦推出就能如預期般正常運作。
產品快速上市
藉助數位分身，公司可以縮短進入市場所需的時間，順利擊敗競爭對手。產品的整個生命週期可以在數位環境中進行模擬，所有改進都能快速有效地進行，從而顯著降低公司的風險。透過虛擬副本來驗證產品在現實世界中的運作狀態，將能大幅加速開發時間。
預測性維護
數位分身還可以提前預測問題並提供解決方案，這被稱為預測性維護。所有遠端副本都在不斷地監控其實體副本，並透過感應器收集一系列資訊，藉由即時分析這些資料，就能預測和解決任何停機或故障問題。人類操作員可以使用此資訊來回報問題，並立即予以解決。
數位分身技術的缺點
此技術的好處確實令人驚嘆，採用它們的企業可能可以改變市場遊戲規則。但是與所有技術一樣，在選擇此技術時需要避免一些陷阱。
資料安全
數位分身概念的基本問題之一是資料安全和隱私問題。此系統使用智慧軟體，自然可以存取大量資源和有關企業的私密資訊，使其成為網路攻擊和竊取資料的目標。在針對數位分身技術實施安全系統時，企業必須仔細思考並制定妥善策略。
需要高額投資
數位分身的另一個缺點是需要高額投資，在財務資源緊張的情況下，並非每家企業都能負擔得起這樣的投資報酬。
藉助機器學習和大數據應用的創新水準和速度，這些虛擬模型已在現代化工程中佔有一席之地，不斷努力推動創新和提高性能。使用數位分身概念，每家企業都能擁抱並增強具有策略重要性的技術趨勢，並能防止實體產品出現代價高昂的故障，同時使企業擁有完美基礎來運用進階分析的監控功能和預測能力。