盡管數(shù)字孿生（Digital Twins，又稱數(shù)字雙胞胎）的概念自2002年以來(lái)就已經(jīng)存在，但是僅由于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的實(shí)現(xiàn)，它才變得具有成本效益。而且，對(duì)于當(dāng)今的企業(yè)來(lái)說(shuō)，之所以引起關(guān)注是它來(lái)續(xù)被選為Gartner 十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢(shì)之一。
簡(jiǎn)而言之，數(shù)字孿生是流程、產(chǎn)品或服務(wù)的虛擬模型。虛擬世界和物理世界的這種配對(duì)允許對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，以在問(wèn)題發(fā)生之前就及時(shí)解決，防止停機(jī)，開(kāi)發(fā)新的機(jī)會(huì)，甚至通過(guò)使用仿真來(lái)計(jì)劃未來(lái)。
SAP物聯(lián)網(wǎng)高級(jí)副總裁Thomas Kaiser這樣說(shuō)：“數(shù)字孿生正在成為一項(xiàng)業(yè)務(wù)必需，涵蓋資產(chǎn)或流程的整個(gè)生命周期，并為互聯(lián)產(chǎn)品和服務(wù)奠定基礎(chǔ)。無(wú)法及時(shí)跟進(jìn)的公司將被拋在后面。”
數(shù)字孿生如何工作？
可以將數(shù)字孿生視為物理世界和數(shù)字世界之間的橋梁。
首先，使用傳感器收集有關(guān)實(shí)時(shí)狀態(tài)、工作條件或位置的數(shù)據(jù)的智能組件與物理物品集成在一起。這些組件連接到基于云的系統(tǒng)，該系統(tǒng)接收并處理傳感器監(jiān)視的所有數(shù)據(jù)。
通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，我們可在可應(yīng)用于物理世界的虛擬環(huán)境中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)，最終改變業(yè)務(wù)。
來(lái)自航空航天領(lǐng)域首創(chuàng)的技術(shù)
NASA是最早涉足數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)構(gòu)，最早可以追溯到太空探索的早期。
當(dāng)我們不在系統(tǒng)附近時(shí)，如何操作、維護(hù)或修理系統(tǒng)？這是NASA研究部門(mén)在開(kāi)發(fā)超出物理觀察或監(jiān)視能力的系統(tǒng)時(shí)必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。當(dāng)災(zāi)難降臨在阿波羅13號(hào)上時(shí)，正是鏡像系統(tǒng)的創(chuàng)新使得仍然在地球上的工程師和宇航員能夠確定如何挽救任務(wù)。如今，NASA使用數(shù)字孿生來(lái)制定新的建議、路線圖以及下一代車(chē)輛和飛機(jī)。
“數(shù)字孿生的最終愿景是在虛擬環(huán)境中創(chuàng)建、測(cè)試和構(gòu)建我們的設(shè)備，” NASA領(lǐng)先的制造專家兼NASA國(guó)家高級(jí)制造中心經(jīng)理John Vickers說(shuō)。 “只有在達(dá)到要求的性能時(shí)，我們才進(jìn)行物理制造。然后，我們希望該物理建筑物通過(guò)傳感器綁定到其數(shù)字孿生子，以便該數(shù)字孿生子包含通過(guò)檢查物理建筑物可能擁有的所有信息?！?/p>
密歇根大學(xué)的邁克爾·格里夫斯（Michael Grieves）于2002年首次使用數(shù)字孿生術(shù)語(yǔ)寫(xiě)下了這一概念。如今，機(jī)器智能和與云的連接為我們提供了前所未有的潛力，可為各種行業(yè)的公司大規(guī)模實(shí)施數(shù)字雙胞胎技術(shù)。
數(shù)字孿生技術(shù)為何如此重要？
數(shù)字孿生是推動(dòng)創(chuàng)新和績(jī)效的強(qiáng)大策劃者。IDC預(yù)測(cè)，投資于數(shù)字雙胞胎技術(shù)的公司的關(guān)鍵流程的周期時(shí)間將縮短30％。
未來(lái)五年內(nèi)，數(shù)字孿生將代表數(shù)十億個(gè)事物。這些物理世界的代理將為物理世界的產(chǎn)品專家和數(shù)據(jù)科學(xué)家之間帶來(lái)新的合作機(jī)會(huì)，他們的工作是了解數(shù)據(jù)告訴我們有關(guān)操作的信息。
數(shù)字孿生技術(shù)可以通過(guò)更好地了解客戶需求、改善現(xiàn)有產(chǎn)品、運(yùn)營(yíng)和服務(wù)來(lái)幫助公司改善客戶體驗(yàn)，甚至可以幫助推動(dòng)新業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。
例如，GE的“數(shù)字風(fēng)電場(chǎng)”開(kāi)辟了提高生產(chǎn)率的新途徑。 GE使用數(shù)字環(huán)境在建造之前告知每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的配置。它的目標(biāo)是通過(guò)分析來(lái)自每個(gè)渦輪機(jī)的數(shù)據(jù)，將效率提高20％，這些數(shù)據(jù)被饋送到其虛擬等效設(shè)備。
“對(duì)于世界上的每一種有形資產(chǎn)，我們都有一個(gè)在云中運(yùn)行的虛擬副本，它可以使每秒鐘的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)變得更加豐富，” GE Power＆Water的首席數(shù)字官兼軟件與分析總經(jīng)理Ganesh Bell說(shuō)。
所有跡象似乎都預(yù)示著我們正處于數(shù)字孿生技術(shù)爆炸的風(fēng)口浪尖。更多的公司將了解現(xiàn)實(shí)世界和試點(diǎn)項(xiàng)目的成功案例，并希望部署自己的數(shù)字雙胞胎以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
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