當我們?yōu)榛ヂ?lián)世界設計機器設備時，傳統(tǒng)的運營經(jīng)理或工程師的工具箱可能看起來空空如也。隨著我們的資產(chǎn)和系統(tǒng)變得越來越復雜，開發(fā)、管理和維護它們的方式也要隨之發(fā)展。我們需要工具來滿足由數(shù)字重塑推動的新挑戰(zhàn)。進入數(shù)字孿生時代。“透過鏡子映射”進入物理資產(chǎn)核心的技術(shù)飛躍。數(shù)字雙胞胎讓我們得以認識到正在發(fā)生的事情，或可能發(fā)生的事情，以及現(xiàn)在和未來的有形資產(chǎn)。
讓我們從基礎(chǔ)開始：什么是數(shù)字孿生？
“數(shù)字孿生是一個對象或系統(tǒng)的虛擬表現(xiàn)，跨越其生命周期，從實時數(shù)據(jù)中更新，并使用模擬、機器學習和推理來幫助決策。”
簡單來說，這意味著創(chuàng)建一個高度復雜的虛擬模型，它是物理事物的精確對應物（或?qū)\生）。“事物”可以是汽車、建筑物、橋梁或噴氣發(fā)動機。物理資產(chǎn)上的連接傳感器收集可以映射到虛擬模型的數(shù)據(jù)。任何查看數(shù)字雙胞胎的人都可以看到有關(guān)物理事物在現(xiàn)實世界中表現(xiàn)的關(guān)鍵信息。
數(shù)字孿生讓我們了解現(xiàn)在并預測未來
這意味著數(shù)字孿生是一種重要甚至必須的工具，可幫助工程師和操作員不僅了解產(chǎn)品的性能，而且了解它們預期的性能。分析來自連接傳感器的數(shù)據(jù)，結(jié)合其他信息源，使他們能夠做出智能性預測。
有了這些信息，企業(yè)可以更快速的獲取更多信息作決定。還可以打破圍繞產(chǎn)品創(chuàng)新、復雜生命周期和價值創(chuàng)造的舊界限。
數(shù)字孿生幫助制造商和工程師完成很多工作，例如：
●實時可視化真實用戶使用中的產(chǎn)品
●構(gòu)建數(shù)字線程，連接不同的系統(tǒng)并提高可追溯性
●通過預測分析完善假設
●遠程設備故障排除
●管理系統(tǒng)之間的復雜性和鏈接
下面讓我們更詳細地了解這些工作。
數(shù)字孿生的使用場景：工程師的觀點
讓我們看一個數(shù)字孿生的例子。設計數(shù)字孿生的主要用戶是工程師，讓我們從他們的角度來探討。
工程師的工作是設計和測試產(chǎn)品——無論是汽車、噴氣發(fā)動機、隧道還是家居用品——都要考慮到它們的完整生命周期。換句話說，他們需要確保正在設計的產(chǎn)品的使用性，能夠應對磨損，并且能夠很好地適應將要使用的環(huán)境。
虛擬地創(chuàng)建真實世界的場景
例如，測試汽車制動系統(tǒng)的工程師運行計算機模擬，以了解系統(tǒng)在各種實際場景中的表現(xiàn)。這種方法的優(yōu)點是比建造多輛實體汽車進行測試要快得多、成本也低得多。但仍然存在一些不足。
首先，像上述那樣的計算機模擬僅限于當前的現(xiàn)實世界事件和環(huán)境。他們無法預測汽車將如何應對未來情景和不斷變化的環(huán)境。其次，現(xiàn)代制動系統(tǒng)不僅僅是機械和電氣，它們還由數(shù)百萬行代碼組成。
這就是數(shù)字孿生和物聯(lián)網(wǎng)的用武之地。數(shù)字孿生使用來自連接傳感器的數(shù)據(jù)來講述資產(chǎn)在整個生命周期中的故事。從測試到在現(xiàn)實世界中應用。借助物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，我們可以衡量資產(chǎn)健康和性能的特定指標，例如溫度和濕度。通過將這些數(shù)據(jù)整合到虛擬模型或數(shù)字雙胞胎中，工程師可以通過車輛本身的實時反饋全面了解汽車的性能。
噴氣發(fā)動機及其數(shù)字孿生：使用數(shù)字孿生意味著更有效的研發(fā)、更高效和更全面的產(chǎn)品報廢方法。
數(shù)字孿生的價值：了解產(chǎn)品性能
數(shù)字孿生使企業(yè)能夠前所未有地了解其產(chǎn)品的性能，識別潛在故障、遠程排除故障并最終提高客戶滿意度。它還有助于產(chǎn)品差異化、產(chǎn)品質(zhì)量和附加服務。
如果您能看到客戶在購買產(chǎn)品后如何使用您的產(chǎn)品，您就可以獲得豐富的見解。這意味著您可以使用數(shù)據(jù)（如果有保證）安全地消除不需要的產(chǎn)品、功能或組件，從而節(jié)省時間和金錢。
遠程對可視化進行前所未有的操控
數(shù)字孿生還有其他很多優(yōu)勢。其中一個是數(shù)字雙胞胎為工程師和操作員提供了對遠程的物理資產(chǎn)的詳細、復雜的視圖。有了它，工程師和資產(chǎn)就不需要在同一個房間，甚至同一個國家。
例如，想象一下西雅圖的一位機械工程師使用數(shù)字孿生診斷位于奧黑爾機場機庫中的噴氣發(fā)動機?；蛘吖こ處熢诩抑锌梢暬⒓{隧道的整個長度。成千上萬的傳感器在十幾種模式中，如視覺、聲音、振動、高度等，意味著工程師可以“配對”來自世界幾乎任何地方的物理事物。這意味著前所未有的清晰度和對可視化的控制。
IBM對數(shù)字孿生的投入
IBM在數(shù)字孿生技術(shù)方面做了大量工作。并且應用程序在不同行業(yè)中不斷增長。將增強現(xiàn)實(AR)引入資產(chǎn)管理。IBM Maximo實驗室服務為您的員工“開啟”了許多視覺和語音（自然語言處理）功能。這使您能夠以新的維度查看資產(chǎn)并即時訪問關(guān)鍵數(shù)據(jù)。然后，您可以使用帶有語音/視頻的AR將這些見解反饋給其他人。這種“互動”開啟了全新的工作方式。
數(shù)字孿生在系統(tǒng)工程生命周期中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并且是IBM Engineering Systems Design的一項關(guān)鍵功能，我們的團隊可以利用MBSE幫助簡化產(chǎn)品設計和開發(fā)。
認知數(shù)字孿生的未來
數(shù)字孿生通過學習不斷變化的客戶偏好、定制和體驗，幫助企業(yè)在數(shù)字化重塑中保持領(lǐng)先地位。這意味著企業(yè)可以更快地交付質(zhì)量更高的產(chǎn)品，從組件到代碼。然而，數(shù)字孿生的未來還會有更深的潛力給企業(yè)帶來更高的價值。
認知計算的使用提高了數(shù)字孿生的能力和科學技術(shù)。自然語言處理(NLP)、機器學習、對象/視覺識別、聲學分析和信號處理等技術(shù)和技巧只是增強傳統(tǒng)工程技能的一小部分。例如，使用認知來改進數(shù)字孿生的測試，確定應該更頻繁地運行哪些產(chǎn)品測試，或下線哪些產(chǎn)品測試。認知數(shù)字孿生可以讓我們超越人類的直覺來設計和改進未來的機器，不再有“一刀切”的模式。相反，機器是單獨定制的。這是因為認知數(shù)字孿生不僅與我們正在構(gòu)建的內(nèi)容有關(guān)，還與為誰構(gòu)建有關(guān)。
