數(shù)字孿生大家已經(jīng)說的很多了,各種觀點都有。我倒是也不想提什么觀點,只是想對數(shù)字孿生當中的數(shù)據(jù)和模型這兩個東西。說一下自己的思考。
(1)數(shù)據(jù)引出,數(shù)字孿生的實時性特征
數(shù)字孿生當然離不開數(shù)據(jù),并且要以一種計算機可以識別和方便處理的方式,對數(shù)據(jù)進行管理,也就是數(shù)字化。
數(shù)字孿生涉及到物理世界和數(shù)字世界,或者說物理實體和數(shù)字虛體。物理實體是看得見摸得著甚至也是看不見的,但卻是物理存在的。我們首先要對物理實體進行表征,要表征什么東西呢?也許是外觀,也許是一些狀態(tài)屬性,也許是一些內(nèi)在的機理。但是這種表征其實很多時候是可以脫離開物理實體進行的,或者說靜態(tài)的進行。但束手難生,肯定不是這個意思。
數(shù)字孿生里面的孿生,應(yīng)該是基于物理實體的某種乃至實時狀態(tài)做的數(shù)字虛體的映射,才能符合數(shù)字孿生的第一個原則,虛實映射。當然了,并不是說并非物理實際當前狀態(tài)所建的模型沒有意義,我們之前做了大量的協(xié)議分析,其實都是這個樣子的,也是非常有意義的。
那之前難道就沒有這么做嗎?其實之前也已經(jīng)做了很多,比如我們經(jīng)常說虛擬仿真這個詞兒,同時我們還會再說一句話就是我們不能虛而不擬和仿而不真。還有很多人在做半實物仿真,相當于物理和數(shù)字相融合的一種仿真。只是說這種虛而不擬,或者仿而不真,更多的是從通用性的真實狀態(tài)反映物理實體這個角度來說的,的但對物理實體來說是隨著時間軸在發(fā)生變化的,對于數(shù)字孿生來說,其實我認為這是他最本質(zhì)是一種含義,實時。要不然的話,可能很多人也會感覺到這個數(shù)字孿生,這不就是新瓶裝老酒嗎?其實嚴格來說還真不是,他有自己特意界定的范圍的,就我們實際的做法來說,更多的是在真實的基礎(chǔ)上追求實時,因為真實其實我們很久以來一直是在追求的,否則的話我們創(chuàng)造數(shù)字孿生這個概念就沒有意義了。
那為什么之前實現(xiàn)不了呢?是因為之前我們工業(yè)物聯(lián)的技術(shù)還比較差,現(xiàn)在相當于有了很多便利的手段,或者基于統(tǒng)一的標準,或者有更好的傳感器,我們能夠很方便地來獲取物理實體的實時運行狀態(tài)了,從而就為數(shù)字孿生的發(fā)展提供了支持。
(2)模型引出,數(shù)字孿生的閉環(huán)性
有了物理實體的實時狀態(tài),我們可以利用工藝物理或運營組織等方面的知識來建立數(shù)字孿生當中的數(shù)字虛體,而對于數(shù)字虛體來說,肯定不是簡單的數(shù)據(jù)堆砌。
就如同我們說程序等于算法加數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)字虛體其實就是一段程序,只是這個程序是用于描述和分析物理實體的內(nèi)在機理,否則的話,我們只是建立了物理實體的可視化模型,雖然狀態(tài)也是實時變化的,但其實只是形似而不是神似,只是皮毛而已。因為表面的狀態(tài)其實只是物理實體的表象或者表現(xiàn)出的結(jié)果,這個物理實體為什么會表現(xiàn)出這種現(xiàn)象狀態(tài)結(jié)果,是由他的內(nèi)在機理模型來驅(qū)動或轉(zhuǎn)換的。我們不能將數(shù)字孿生所提倡的虛實映射只是停留在表面上的映射這個層次,更多的那是一種內(nèi)在的映射。
而這種內(nèi)在的映射,其實就是建立與物理實體相對應(yīng)的內(nèi)在機理模型,而這種內(nèi)在機理模型最重要的作用就是根據(jù)所輸入的物理實體所表現(xiàn)出的狀態(tài)數(shù)據(jù),進行分析推理,也就是說:決策。
基于決策,我們可以實現(xiàn)對實際運行的真正監(jiān)視。如果我們數(shù)字虛體分析推理的結(jié)果與物理實體表現(xiàn)的結(jié)果保持一致,如果通過判斷這種表現(xiàn)結(jié)果是正確的,基本上可以認為這個物理實體的運行正常的,如果通過判斷這種結(jié)果是不應(yīng)該的,那可能物理實體運行出現(xiàn)了異常。當然了,這一切都是建立在我們所建立的分析對比模型,是正確的這個基礎(chǔ)上的。
基于決策,我們可以實現(xiàn)對實際運行的干預(yù)。如果我們所建立的分析推理模型,只能做到對物理實體實際運行狀態(tài)的監(jiān)視,其實應(yīng)該是遠遠不夠的,是在弱化分析推理模型,以及沒有充分發(fā)揮出分析這類模型的價值。當通過分析推理獲知物理實體的實際運行狀態(tài)不應(yīng)該是這個樣子的時候,最好的局面,我們不應(yīng)該將這種不正常的問題仍然依靠手工來解決,而是應(yīng)該通過分析推理得出修改糾偏的工藝參數(shù)或者優(yōu)化的運行參數(shù),并且以控制指令的方式自動的下發(fā)到物理實體進行執(zhí)行。當然了,如果沒有解決辦法,那就做最簡單的一種方式,讓物理實體停止運行,也是可以的。
通過對上面數(shù)字孿生當中的數(shù)字虛體當中的推理決策模型的分析,我們就可以得出數(shù)字孿生的另外一個關(guān)鍵特征:閉環(huán)控制。從而將數(shù)字孿生從監(jiān)視推向了監(jiān)控,相當于通過數(shù)字孿生當中的數(shù)字虛體為物理實體賦予了一個大腦,這應(yīng)該才是我們真正需要或追求的數(shù)字孿生。所謂的工業(yè)互聯(lián),其中的”互”這個字兒,不僅僅是讓物理實體,比如說設(shè)備不再盲聾啞而實現(xiàn)自下而上的數(shù)據(jù)狀態(tài)輸出,也應(yīng)該體現(xiàn)自上而下的自動控制。
這篇文章從數(shù)據(jù)和模型這兩個方面,對其在數(shù)字孿生當中的一些作用特點進行了分析,并推演出了與數(shù)字孿生所提倡的虛實映射與以虛控實相對應(yīng)的兩個基本特征:實時性、閉環(huán)性。
當然了,實際應(yīng)用過程當中,根據(jù)各種條件的限制,以及需求,可以有不同的側(cè)重或者技術(shù)特征的體現(xiàn),或者遞進的技術(shù)提升路線。具體的一些應(yīng)用場景或者特點,后續(xù)有時間再寫吧。但對于企業(yè)的應(yīng)用是不是數(shù)字孿生?上面的一些說法應(yīng)該可以給大家一些啟示或者參考。
一己之見,僅供參考。