盡管數(shù)字孿生（Digital Twins，又稱數(shù)字雙胞胎）的概念自2002年以來就已經(jīng)存在，但是僅由于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的實現(xiàn)，它才變得具有成本效益。而且，對于當今的企業(yè)來說，之所以引起關注是它來續(xù)被選為Gartner 十大戰(zhàn)略技術趨勢之一。
簡而言之，數(shù)字孿生是流程、產(chǎn)品或服務的虛擬模型。虛擬世界和物理世界的這種配對允許對數(shù)據(jù)進行分析和對系統(tǒng)進行監(jiān)視，以在問題發(fā)生之前就及時解決，防止停機，開發(fā)新的機會，甚至通過使用仿真來計劃未來。
SAP物聯(lián)網(wǎng)高級副總裁Thomas Kaiser這樣說：“數(shù)字孿生正在成為一項業(yè)務必需，涵蓋資產(chǎn)或流程的整個生命周期，并為互聯(lián)產(chǎn)品和服務奠定基礎。無法及時跟進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實時狀態(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)。
通過數(shù)字孿生技術，我們可在可應用于物理世界的虛擬環(huán)境中吸取經(jīng)驗教訓并發(fā)現(xiàn)機會，最終改變業(yè)務。
來自航空航天領域首創(chuàng)的技術
NASA是最早涉足數(shù)字孿生技術的機構，最早可以追溯到太空探索的早期。
當我們不在系統(tǒng)附近時，如何操作、維護或修理系統(tǒng)？這是NASA研究部門在開發(fā)超出物理觀察或監(jiān)視能力的系統(tǒng)時必須面對的挑戰(zhàn)。當災難降臨在阿波羅13號上時，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。如今，NASA使用數(shù)字孿生來制定新的建議、路線圖以及下一代車輛和飛機。
“數(shù)字孿生的最終愿景是在虛擬環(huán)境中創(chuàng)建、測試和構建我們的設備，” NASA領先的制造專家兼NASA國家高級制造中心經(jīng)理John Vickers說。 “只有在達到要求的性能時，我們才進行物理制造。然后，我們希望該物理建筑物通過傳感器綁定到其數(shù)字孿生子，以便該數(shù)字孿生子包含通過檢查物理建筑物可能擁有的所有信息。”
密歇根大學的邁克爾·格里夫斯（Michael Grieves）于2002年首次使用數(shù)字孿生術語寫下了這一概念。如今，機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)模實施數(shù)字雙胞胎技術。
數(shù)字孿生技術為何如此重要？
數(shù)字孿生是推動創(chuàng)新和績效的強大策劃者。IDC預測，投資于數(shù)字雙胞胎技術的公司的關鍵流程的周期時間將縮短30％。
未來五年內(nèi)，數(shù)字孿生將代表數(shù)十億個事物。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)科學家之間帶來新的合作機會，他們的工作是了解數(shù)據(jù)告訴我們有關操作的信息。
數(shù)字孿生技術可以通過更好地了解客戶需求、改善現(xiàn)有產(chǎn)品、運營和服務來幫助公司改善客戶體驗，甚至可以幫助推動新業(yè)務的創(chuàng)新。
例如，GE的“數(shù)字風電場”開辟了提高生產(chǎn)率的新途徑。 GE使用數(shù)字環(huán)境在建造之前告知每個風力渦輪機的配置。它的目標是通過分析來自每個渦輪機的數(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備。
“對于世界上的每一種有形資產(chǎn)，我們都有一個在云中運行的虛擬副本，它可以使每秒鐘的運營數(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。
所有跡象似乎都預示著我們正處于數(shù)字孿生技術爆炸的風口浪尖。更多的公司將了解現(xiàn)實世界和試點項目的成功案例，并希望部署自己的數(shù)字雙胞胎以獲得競爭優(yōu)勢。
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