为什么高管需要注意数字双胞胎

作为概念，“数字双胞胎”已经存在了一段时间。美国密歇根大学的迈克尔·格里夫斯(Michael Grieves)在2002年的白皮书中对此进行了描述。NASA长期以来一直在使用Digital Twins进行太空任务，因为一旦它们离开我们的星球，他们(显然)就无法物理访问设备。 。模拟和可视化技术已经使用了数十年。但是，直到最近，Digital Twins才引起企业的想象。

物联网设备的激增，收集和管理大数据的能力以及复杂的分析和预测技术的出现，现在正在推动数字双胞胎的采用。Gartner将Digital Twins评为2017年十大战略技术，这激发了企业的想象力。从那里开始，这就是一个成长故事。什么是数字双胞胎?他们为什么重要?高管们为什么要注意他们?让我们来探索。

揭开他们的神秘面纱

首先，Digital Twins是一个概念，而不是单一产品或一项技术。多种技术，3D模拟，IOT，4G / 5G，大数据，区块链，边缘和云计算以及人工智能共同使该概念成为现实。

对于物理实体或资产，核心原则是虚拟世界中存在数字等效项。由于我们周围的世界都装有传感器，因此现在可以以数字形式复制物理特性和特征。实际上，任何物理实体或资产(例如汽车，飞机，整个工厂乃至人类)都可以具有传感器，该传感器将实时信息实时传输到其数字孪生子。反过来，数字孪生为实体孪生提供了优化机会。

物理双胞胎和数字双胞胎之间的实时双向通信和同步，为企业提供了各种诊断和诊断机会。

它的好处

Digital Twins旨在增强设计，执行，更改，停用的生命周期。自然，从概念设计到退役，数字孪生兄弟在产品生命周期中都占有一席之地。大致而言，数字孪生共有三种类型-产品孪生，生产孪生和高性能孪生(西门子流行的术语)：

产品双胞胎：设计实物资产是产品生命周期中一个复杂且昂贵的阶段。尽管设计世界已经从2D蓝图发展到独立的3D模拟，但是研发仍然受到有限协作的限制。测试原型需要高水平的人员专业知识，以防止由于错误而造成损失。此外，现实世界中不希望发生的/意想不到的行为意味着要回到绘图板上并对设计进行昂贵的更改。

双胞胎的概念在软件研发中并不陌生-可以轻松，廉价地拆分出多个环境来模拟场景。Digital Twins将为硬件/物理研发带来相同水平的灵活性。借助Digital Twins，组织可以与用户组协作设计模型并模拟各种测试条件。无需担心成本超支和需要经验丰富的专业人员，就可以对原型进行建设性和破坏性测试。虚拟沙箱环境不仅可以降低研发成本，还可以观察到最终产品质量的提高。

生产双胞胎：平稳运行对任何企业都至关重要。尽管进行了数字转换，但许多操作和生产过程仍然处于孤岛，无法提供生产乐团的完整情况。在许多运动部件中(通常是物理实体)，关键信息(例如部件之间的冲突和冲突)并未在数字世界中捕获。当数十个变量影响生产过程时，模拟和控制所有情况是人为不可能的。

Digital Twins除了提供对零件和组件的洞察力之外，还具有使生产环境(整个过程，工厂乃至整个城市)之间的大型互连可视化的潜力。通过启用虚拟生产单元的模型，Digital Twins可以利用实时数据和技术为生产单元的人员优化生产过程。现在，人们可以提出假设问题并模拟其影响，而不会破坏生产环境的稳定性。使用中状态的任何变化都将反映在Digital Twin中-这是一个长期的操作问题，已针对零件和配置频繁更改的系统解决。

绩效双胞胎：不必要的停机，故障或损坏是每个企业的噩梦。5M的任何方面-人，机器，材料，方法和管理-都可能导致不良结果。最终结果?许多行动由于知识管理不善而在消防方面遇到困难。在缺乏详细的根本原因分析程序的情况下，即使是及时了解发生了什么也是一项艰巨的任务。

在Digital Twins中，来自传感器和操作环境的物理属性和数据与先进的预测算法结合在一起。Digital Twins可以帮助企业从“已经发生的事情”转变为预测“可能发生的事情”的状态。Digital Twins还可以用作知识管理框架，存储历史状态和性能，预测的未来状态和设计信息。借助Digital Twins，企业渴望获得强大的疑问(过去)和最高级的预测(未来)功能。

行业展望

鉴于这些好处，CIO希望将Digital Twins作为其物联网投资货币化的关键框架(Forrester研究)。在过去的几年中，Digital Twins一直是著名行业分析师和研究人员的报告之一。各种市场研究数据预测，到2025年，数字孪生产品的复合年增长率将达到38%，达到323.6亿美元。

自然，诸如航空航天，国防和汽车等具有较高物联网渗透率的行业在部署Digital Twins方面处于最前沿。意识到潜力，制造，能源和公用事业，基础设施，电信，医疗保健甚至农业等其他领域正在为其工业4.0计划构建Digital Twin用例。

数字孪生城市被用来模拟灾难响应和计划，外科医生在切割皮肤之前先在数字心脏上操作，基础设施网格正在使用数字鬼魂(数字孪生的衍生产品)来识别和修复漏洞。随着现实世界和虚拟世界的融合，有趣的时代即将到来。

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