数字孪生技术_数字孪生如何连接物理世界和数字世界

尽管数字孪生（Digital Twins，又称数字双胞胎）的概念自2002年以来就已经存在，但是仅由于物联网(IoT)的实现，它才变得具有成本效益。而且，对于当今的企业来说，之所以引起关注是它来续被选为Gartner 十大战略技术趋势之一。

简而言之，数字孪生是流程、产品或服务的虚拟模型。虚拟世界和物理世界的这种配对允许对数据进行分析和对系统进行监视，以在问题发生之前就及时解决，防止停机，开发新的机会，甚至通过使用仿真来计划未来。

SAP物联网高级副总裁Thomas Kaiser这样说：“数字孪生正在成为一项业务必需，涵盖资产或流程的整个生命周期，并为互联产品和服务奠定基础。无法及时跟进的公司将被抛在后面。”

数字孪生如何工作?

可以将数字孪生视为物理世界和数字世界之间的桥梁。

首先，使用传感器收集有关实时状态、工作条件或位置的数据的智能组件与物理物品集成在一起。这些组件连接到基于云的系统，该系统接收并处理传感器监视的所有数据。

通过数字孪生技术，我们可在可应用于物理世界的虚拟环境中吸取经验教训并发现机会，最终改变业务。

来自航空航天领域首创的技术

NASA是最早涉足数字孪生技术的机构，最早可以追溯到太空探索的早期。

当我们不在系统附近时，如何操作、维护或修理系统?这是NASA研究部门在开发超出物理观察或监视能力的系统时必须面对的挑战。当灾难降临在阿波罗13号上时，正是镜像系统的创新使得仍然在地球上的工程师和宇航员能够确定如何挽救任务。如今，NASA使用数字孪生来制定新的建议、路线图以及下一代车辆和飞机。

“数字孪生的最终愿景是在虚拟环境中创建、测试和构建我们的设备，” NASA领先的制造专家兼NASA国家高级制造中心经理John Vickers说。 “只有在达到要求的性能时，我们才进行物理制造。然后，我们希望该物理建筑物通过传感器绑定到其数字孪生子，以便该数字孪生子包含通过检查物理建筑物可能拥有的所有信息。”

密歇根大学的迈克尔·格里夫斯(Michael Grieves)于2002年首次使用数字孪生术语写下了这一概念。如今，机器智能和与云的连接为我们提供了前所未有的潜力，可为各种行业的公司大规模实施数字双胞胎技术。

数字孪生技术为何如此重要？

数字孪生是推动创新和绩效的强大策划者。IDC预测，投资于数字双胞胎技术的公司的关键流程的周期时间将缩短30%。

未来五年内，数字孪生将代表数十亿个事物。这些物理世界的代理将为物理世界的产品专家和数据科学家之间带来新的合作机会，他们的工作是了解数据告诉我们有关操作的信息。

数字孪生技术可以通过更好地了解客户需求、改善现有产品、运营和服务来帮助公司改善客户体验，甚至可以帮助推动新业务的创新。

例如，GE的“数字风电场”开辟了提高生产率的新途径。 GE使用数字环境在建造之前告知每个风力涡轮机的配置。它的目标是通过分析来自每个涡轮机的数据，将效率提高20%，这些数据被馈送到其虚拟等效设备。

“对于世界上的每一种有形资产，我们都有一个在云中运行的虚拟副本，它可以使每秒钟的运营数据变得更加丰富，” GE Power&Water的首席数字官兼软件与分析总经理说。

 

所有迹象似乎都预示着我们正处于数字孪生技术爆炸的风口浪尖。更多的公司将了解现实世界和试点项目的成功案例，并希望部署自己的数字双胞胎以获得竞争优势