数字孪生和人工智能如何助力可持续的未来

可持续发展是当今所有组织的首要任务——例如，据埃森哲称，欧洲三分之一的大公司已承诺到 2050 年实现净零排放。然而，该公司还发现，企业必须在未来十年显着加快努力，因为目前只有 9% 的企业有望实现这一目标。

企业组织可以达到净零并解决其他可持续发展工作的一种方法是通过数字孪生和人工智能的结合力量。这些技术为企业提供了对其运营的无与伦比的洞察力，从而可以为可持续性改进提供信息并帮助他们实现气候目标。例如，数字孪生可用于测试各种场景并帮助企业确定减少能源消耗和排放的最佳策略。

技术进步加速数字孪生采用

当然，数字孪生已经以各种方式部署。例如，帮助医疗保健研究人员创建高度准确的心脏、肺或其他器官模型，以改进临床诊断、教育和培训。能源行业还为数字孪生提供了许多用例，包括构建数字模型以实时指导石油钻探工作。

但最近在模拟和建模能力方面的技术进步、物联网传感器的部署增加以及更广泛可用的计算基础设施意味着企业可以增加对数字孪生的依赖。当企业组织使用 AI 增强数字孪生时，他们可以实现额外的好处——例如，运行模拟来调查“假设”场景并更深入地了解因果关系。

有许多例子说明这些技术如何增强运营，包括它们为更环保的世界提供信息的能力。考虑到这一点，以下是一些用例，展示了数字孪生和人工智能如何推动跨行业的可持续性改进。

智慧制造

到 2025 年，89% 的物联网平台将包括数字孪生，改变工业和制造设施的运作方式，并提供细粒度的洞察力以加强可持续发展的努力。示例包括：

• 通过更深入地了解能源损失发生的位置来研究降低能源消耗的方法
• 使用预测分析来确定如何通过做出各种改变来减少排放
• 进行风险评估，以识别可能导致对环境造成影响的事故的运营弱点

GE Digital 是一家率先使用数字双胞胎和人工智能来改善可持续性的组织。通过其自主调谐软件，该公司创建了燃气轮机的数字孪生，以找到最佳的火焰温度和燃料分流。该技术实时感知环境和物理退化变化，促进自动调整，以确保燃气轮机在低排放和低噪音水平下高效运行。通过该技术，发电厂实现一氧化碳减少14%，一氧化二氮排放减少10%~14%。

智慧城市

城市规划、管理和优化是另一个有望通过数字孪生和人工智能的联合力量进行转型的领域。这些智慧城市提供了许多好处——解决粮食不安全问题、增加流动性以及帮助识别犯罪活动等等。智慧城市还可以通过解决可持续发展目标的形式提供很多帮助。

借助数字孪生和人工智能，城市政府可以了解、量化和预测其决策对环境的影响，并测试潜在情景以确定对环境最有利的情况。

例如，在英国，伦敦交通局 (TfL) 正在使用数字孪生来收集有关整个地铁网络的噪音、热量和碳排放数据。在部署该技术之前，伦敦交通局的工作人员只能在凌晨 1 点至凌晨 5 点之间地铁关闭时检查资产。借助数字孪生提供的实时网络访问，伦敦交通局现在可以在整个运营时间内评估位置，并发现以前人眼无法检测到的数据，例如故障和热噪声热点。官员们认为，该项目将成为伦敦到 2030 年实现零碳铁路系统目标的关键组成部分。

随着碳中和成为全球城市的优先事项，预计数字孪生和人工智能的使用将会增加。

智能建筑

正如数字孪生和人工智能可以帮助城市可持续发展一样，它们也越来越多地被用于创建智能建筑。这些技术确保从一开始就将可持续性放在首位，使施工经理和其他利益相关者能够开发虚拟表示，可以在设计阶段评估建筑物的预期碳足迹。

这就是开发商在设计伦敦希克曼大厦(the Hickman)时采用的方法，该大厦已成为世界上第一座获得SmartScore智能建筑白金评级的建筑。在施工过程中，数字孪生通过各种传感器与建筑管理系统连接，提供了占用率、温度、空气质量、光照水平和能源消耗等数据的综合视图。这不仅使开发商能够优化能源性能和减少碳排放，还为未来的可持续性增强奠定了框架，因为这些可以首先通过希克曼的数字模型进行模拟。

建筑业设计更环保建筑的监管压力越来越大，因此我们只能期待更多开发商会效仿 希克曼大厦的做法，并在开辟新天地之前寻求解决可持续性问题。

在过去的几年里，成为一个更可持续的行业并最终成为一个地球一直是一个难以实现的目标。但随着人工智能的最新进展和数字双胞胎的日益普及，这一愿景有望实现。现在是企业组织利用这些技术的综合力量在每个运营阶段获得洞察力的时候了，这将在微观层面支持更可持续、碳密集度更低的经济——以及整体上更绿色的世界。

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