數(shù)字孿生是如何產(chǎn)生的?

Monitaur 的創(chuàng)始CTO Andrew Clark 分享了有關(guān)數(shù)字孿生建模和開發(fā)過程的見解。他說：“要創(chuàng)建數(shù)字孿生，必須構(gòu)建對象或生態(tài)系統(tǒng)的代表性環(huán)境，這需要對相關(guān)系統(tǒng)的潛在行為和機制有深入的認識。在輸入信號被納入數(shù)字孿生并通過系統(tǒng)識別創(chuàng)建模型后，就可以準確推斷或預(yù)測系統(tǒng)的未來行為。”

在制造業(yè)中，數(shù)字孿生可以模擬整個生產(chǎn)過程，包括連接到制造執(zhí)行系統(tǒng)以輸入實時數(shù)據(jù)。比如說數(shù)字孿生構(gòu)建的建筑信息模型，其中包含所有建筑組件(例如門、窗或材料)的對象級詳細信息。

數(shù)字孿生不能是一次性模型，它們必須反映現(xiàn)實世界系統(tǒng)的更改。Clark 補充說：“創(chuàng)建準確的數(shù)字孿生是一項非常復(fù)雜的工作，需要深厚的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，否則你就會得到不具代表性和不準確的模型。為了彌補這一差距，數(shù)字孿生通常被配置為在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，這意味著它們會不斷升級和更新輸入數(shù)據(jù)。”

如果你正在考慮構(gòu)建數(shù)字孿生，Nutrien 的執(zhí)行副總裁兼CIO Brent Pookhay 建議，直接與在系統(tǒng)如何工作方面具有深厚專業(yè)知識的運營人員合作。他說：“建立數(shù)字孿生既需要人才，也需要技術(shù)。誰是運營這些資產(chǎn)的主題專家(運營、工程師、現(xiàn)場工作人員)?他們對操作這些資產(chǎn)的深刻理解、經(jīng)驗和實踐知識，與來自 OT 和 SCADA 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源一樣重要。”

數(shù)字孿生有哪些用例?

Banerjee 分享了幾個數(shù)字孿生的例子。“數(shù)字孿生用于各個階段，包括設(shè)計、制造和運營，也橫跨多個行業(yè)，比如航空航天、汽車、制造、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施和能源等。它們通常會影響各種業(yè)務(wù)目標，包括整體設(shè)備效率、預(yù)測性維護、產(chǎn)量和預(yù)算。”

以下是幾個數(shù)字孿生項目的示例。

• 拉斯維加斯正在創(chuàng)建數(shù)字孿生，以幫助其實現(xiàn)零碳排放。
• 一個公私合作伙伴正在為布魯克林海軍造船廠開發(fā)數(shù)字孿生，以減少其能源足跡。
• 在城市規(guī)劃方面，德克薩斯 A&M 大學(xué)的一位教授正在開發(fā)德克薩斯沿海社區(qū)的數(shù)字孿生模型，以研究它們對自然災(zāi)害的抵御能力。
• 在制造業(yè)中，數(shù)字孿生被用于產(chǎn)品設(shè)計、供應(yīng)鏈管理、預(yù)測性維護和客戶體驗分析。
• 加拿大的一家工業(yè)自動化流程和技術(shù)公司CenterLine使用工廠車間的數(shù)字孿生，減少了多達 90%的工具問題，并將工廠車間的編程時間減少了75%。
• 隨著科學(xué)家開發(fā)虛擬器官、改善護理人員體驗、對藥物風(fēng)險進行分類等，數(shù)字孿生將改變醫(yī)療保健行業(yè)。
• 可應(yīng)用于多個行業(yè)的實用數(shù)字孿生用例，還包括計算產(chǎn)品性能、模擬復(fù)雜制造場景和促進混合教學(xué)。
• 勞斯萊斯、瑪氏、美國教師保險和年金協(xié)會-大學(xué)退休股票基金 (TIAA) 和拜耳作物科學(xué)也成功應(yīng)用了數(shù)字孿生。

我們希望當公司考慮開發(fā)和支持更復(fù)雜的產(chǎn)品、流程和其他物理環(huán)境時，能看到更多數(shù)字孿生的例子。

開發(fā)人員和Devops工程師如何實現(xiàn)數(shù)字孿生?

數(shù)字孿生平臺，比如Ansys、Autodesk、Bosch、Dassault Systems、Siemens 和其他供應(yīng)商等都可以提供建模和仿真功能。此外，公有云還通過數(shù)字孿生功能擴展了其物聯(lián)網(wǎng)平臺，例如 Azure 數(shù)字孿生和谷歌的供應(yīng)鏈孿生。AWS 數(shù)字孿生架構(gòu)可能包括 Amazon Kinesis Data Streams、Amazon SageMaker、AWS Lambda 和其他服務(wù)。

IT 團隊必須考慮運營數(shù)字孿生所需的基礎(chǔ)設(shè)施。Yeman 說：“對快速交付產(chǎn)品的需求在持續(xù)增長;然而，硬件和固件的交付周期可能會減慢公司的速度。”

開發(fā)人員還必須考慮到物聯(lián)網(wǎng)和其他實時數(shù)據(jù)流可能會為包括數(shù)字孿生在內(nèi)的多個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。這意味著需要配置數(shù)據(jù)流技術(shù)，以便在生產(chǎn)系統(tǒng)和數(shù)字孿生開發(fā)和測試環(huán)境之間共享實時數(shù)據(jù)。

數(shù)字孿生是一種令人興奮的新興技術(shù)，它展示了許多不同技術(shù)的融合，包括機器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)流和增強現(xiàn)實。它將為許多行業(yè)帶來創(chuàng)新、安全和高效的新時代。

作者：Isaac Sacolick 是 StarCIO 的總裁，也是亞馬遜暢銷書《推動數(shù)字化：通過技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的領(lǐng)導(dǎo)者指南》的作者，公認的頂級社交CIO和數(shù)字化轉(zhuǎn)型影響者。他在 InfoWorld.com、CIO.com、他的博客 Social、Agile 和 Transformation 以及其他網(wǎng)站上發(fā)表了 700 多篇文章。

來源：www.infoworld.com