數(shù)字孿生也被稱(chēng)為“過(guò)程模擬技術(shù)”，近年來(lái)隨著汽車(chē)行業(yè)、醫(yī)療保健服務(wù)、制造運(yùn)營(yíng)、發(fā)電設(shè)備、城市規(guī)劃等應(yīng)用，數(shù)字孿生技術(shù)獲得了很大勢(shì)頭。數(shù)字孿生是工業(yè)4.0不可分割的一部分，更是互聯(lián)產(chǎn)品和服務(wù)的基礎(chǔ)。

數(shù)字孿生是現(xiàn)實(shí)世界的虛擬表示，包括涉及物理和虛擬世界配對(duì)的行為、人、地點(diǎn)、過(guò)程、產(chǎn)品、關(guān)系、服務(wù)或系統(tǒng)。

數(shù)字孿生鏡像并測(cè)量其物理對(duì)應(yīng)物，并在此過(guò)程中覆蓋了實(shí)物資產(chǎn)的整個(gè)生命周期。

創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體或系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)軟件模型、數(shù)字副本使我們能夠分析數(shù)據(jù)并監(jiān)控系統(tǒng)，以搶占問(wèn)題，防止停機(jī)，探索新機(jī)會(huì)，并使用模擬來(lái)規(guī)劃未來(lái)。

數(shù)字孿生倡議對(duì)于釋放夸企業(yè)和大型產(chǎn)品或項(xiàng)目的數(shù)據(jù)價(jià)值正變得越來(lái)越重要。

數(shù)字孿生技術(shù)是如何工作的？

數(shù)字孿生概念的歷史

對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的第一個(gè)描述歸功于1991年出版的《鏡面世界》一書(shū)，該書(shū)探討了計(jì)算技術(shù)對(duì)未來(lái)世界的影響。數(shù)字孿生概念和模型由MichaelGrieves于2002年在密歇根大學(xué)首次引入。此外，美國(guó)宇航員在“2010年路線(xiàn)圖報(bào)告中”正式發(fā)明了數(shù)字孿生一詞。

為什么我們需要數(shù)字孿生？這種需求主要源于要求立即訪問(wèn)單一可信、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)來(lái)源，以便及時(shí)、有效地做出決策。

數(shù)字孿生也包括3D數(shù)字孿生，是視覺(jué)上身臨其境和準(zhǔn)確的模型，在增加收入增長(zhǎng)和規(guī)劃效率、優(yōu)化資產(chǎn)利用率和減少支出方面提供了切實(shí)的好處。

因此，除了提高庫(kù)存的可靠性和可見(jiàn)性外，運(yùn)營(yíng)商還預(yù)計(jì)減少重復(fù)工作以及人工干預(yù)。

數(shù)字孿生框架

數(shù)字孿生反映了一個(gè)獨(dú)特的對(duì)象、組織、人或過(guò)程。建筑師、城市設(shè)計(jì)師、城市規(guī)劃師和其他人可以匯總來(lái)自多個(gè)數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)，以綜合查看幾個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，如建筑/城市/工廠或發(fā)電廠及其相關(guān)流程。

物理資產(chǎn)或構(gòu)建環(huán)境的虛擬世界復(fù)制品依賴(lài)于廣泛的物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)收集的數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確反映資產(chǎn)。

通常，應(yīng)用數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)專(zhuān)家研究正在復(fù)制的物理對(duì)象或系統(tǒng)，并使用該數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)一個(gè)數(shù)學(xué)模型，模擬數(shù)字空間中的種種。

構(gòu)建的孿生能夠深入了解物理對(duì)象的性能和潛在問(wèn)題，并且可以根據(jù)數(shù)字孿生應(yīng)用而變得復(fù)雜或簡(jiǎn)單。

隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展，將有更少?gòu)?fù)雜和更小對(duì)象的數(shù)字孿生場(chǎng)景，這將為企業(yè)帶來(lái)許多好處。

數(shù)字孿生框架通常由三個(gè)部分組成：

• 物理對(duì)應(yīng)物的數(shù)字定義--由CAD、PLM等生成。
• 對(duì)口部門(mén)的運(yùn)營(yíng)/體驗(yàn)數(shù)據(jù)--來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、現(xiàn)實(shí)世界的遙測(cè)等。
• 儀表板或人機(jī)交互等信息模型關(guān)聯(lián)和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。