“数字孪生”一词不过是一种概念化，即利用传感器等智能设备的数据，保持物理对象、操作的数字匹配。连接数字孪生体及其物理匹配部分的通道称为数字线程。随着人工智能和数据的适当结合，数字模型可能会定期进行修改和升级。此外，它还提供了实际和并发的虚拟现实。将物理对象与计算机生成的对应项相结合是至关重要的。随着工业物联网技术发展趋势的不断增强，数字孪生技术的重要性日益凸显。
数字化对口单位与网络技术相结合，其解决问题和提供更高运行性能的能力，使这一数字匹配部分成为每个组织的必备技术。
通过向公司提供产品的完整数字复制品，数字孪生技术允许行业提前发现设备中的任何物理问题，以便他们能够在潜在问题发生之前采取适当的措施消除这些潜在问题。
但是，制作设备的数字复制品是一项艰巨的任务。实现这一目标的最佳方法是为制造单元中的一个部门创建数字对口，将其付诸行动，然后继续为制造单元的其他区域开发数字匹配部件。
此外，数字孪生与CAD（计算机辅助设计）是不同的。数字对等体的真正潜力在于，它可以快速提供工业中物理域和数字域之间的实际广泛连接。
数字孪生技术正在改变制造业的面貌，从而降低成本，控制资产，减少设备故障造成的停机时间。工业实物的数字匹配部分在工业物联网中起着至关重要的作用。这项技术也为世界各地的企业增加了新的可能性。数字复制技术利用虚拟现实等技术，利用数据和图形建模来完美地创建任何设备的虚拟模型。
数字孪生技术的功能
在这种现代技术中，传感器与工厂中的物理对象一起收集数据并将数据传输到计算机生成的副本中，它们之间的通信最终提高了物理对象的性能。蛋糕上的关键在于，虚拟的对应物可以在设备在制造单元中实际构建之前创建出来。
为了使一个特定的物理产品具有精确的虚拟部分，工程师必须收集和混合来自许多来源的数据，例如制造统计数据、有关其工作的信息，以及分析软件。除此之外，还有一个人工智能程序的要求，这些人工智能程序包含在计算机生成的特定设备的复制品中。
制造单元中的数字复制在各个层次上使用，如下所述：
#1组件级别：
这一级别的数字孪生突出了整个制造过程中关键的单个组件。唯一最需要的部件和制造过程高度依赖于该特定部件。
#2资产级别：
资产级别的数字副本开发用于生产阶段的设备特定部分的数字副本。
#3系统级：
每当制造商需要对整个生产线进行即兴创作时，系统级数字复制就被实现了。
#4工艺水平：
过程级关注产品的整个生命周期。从产品/工艺设计和开发到制造或生产，再到分销，以及最终用户使用产品的方式。从而有助于当前和未来产品的开发。
数字孪生概念设计方案：
#1施工：
这一阶段包括为一个物理对象配备各种各样的传感器，这些传感器可以测量物体及其周围环境的洞察力。测量分为两类：
- 操作测量，与设备的物理性能有关，如颜色均匀性、扭矩、位移和抗拉强度。
- 影响物理设备运行的外部数据，如大气压、环境温度和湿度水平。
这些测量可以在编码器的帮助下转换成安全的数字信息。这些数字信息随后被传输到设备的数字复制品上。
#2沟通：
这个特定的阶段实现了物理进程和数字平台之间的实时无缝双向连接。网络连接性是支持物理设备虚拟对应物的一个重要因素。它还涉及三个要素：
边缘处理：
该接口将传感器与过程历史学家连接起来，然后处理来自传感器的数据并将其传递给平台。这转换了专有协议，使数据格式易于理解，并减少了网络通信。边缘处理通过在端点处处理摄取的数据，使网络通信更快。
通讯接口：
通信接口有助于将处理后的数据（信息）从传感器功能传输到集成功能。根据数字孪生结构，产生洞察力的传感器可以放置在任何地方：采矿作业、家庭、停车场，几乎任何位置。
边缘安全：
新传感器和通信的引入带来了新的安全威胁，这些威胁正在迅速演变。随着IP资产的增长，需要新的解决方案来安全地实现数字孪生。使用防火墙、加密、应用程序密钥和设备证书是最常见的安全方法。
#3聚合：
数据聚合可以支持将数据摄取到数据仓库/存储库中，这样可以方便地处理和准备进行分析。数据聚合和处理可以在云端或本地完成。
#4分析：
另一个开始行动的阶段是分析数据。在这一阶段，将对所有数据进行彻底的检查和设想。大多数数据分析师和科学家使用先进的分析平台从数据中产生见解，从而实现智能决策。
#5洞察阶段：
分析产生的见解显示在仪表板上，并带有可视化表示，突出显示物理世界模拟模型和数字孪生模型在一个或多个维度上的任何细微差异。它指出了可能需要调查的领域。
#6行为：
在这里，您可以利用上一步生成的可操作见解，并将其反馈给实物资产。洞察通过解码命令的解码器输入执行器，执行器负责设备的控制和移动。这些见解也可以在控制供应链的后端系统中得到更新。
如何用数字孪生技术奠定基石？
#1发现机会：
一开始，至关重要的是要设想并缩小一个制造单位的领域，使之能够从数字孪生技术中获益。每个制造单元的需求和正确的场景可能不同，但可能具有以下特征：
- 你选择的物理设备必须是你的制造过程中的一个关键因素，以投入资金创建虚拟的对应物。
- 产品-流程相关的问题可以得到解决，这可能会为企业或客户释放价值。
一旦你缩小了机会的范围，那么就必须对机会进行进一步的评估，以确认可以提供数字孪生优势的流程因素。
#2检测过程：
下一步是识别导频数字孪生结构，它具有最高的可能值和较高的成功率。您可以考虑组织变革管理因素和操作，以确定试点的最佳候选人。企业往往选择错误的方法，深入构建一个由高度复杂的设备或流程组成的数字孪生体，并可能面临挑战。相反，他们应该专注于更广泛而不是深入：在整个组织中广泛部署数字孪生兄弟，以推动最大价值和支持。
#3.首先，缩小范围：
为了限制范围，试点可以是任何业务部门或产品的子集。有限的范围至少应该显示出对企业的价值。在开发试点的过程中，实现者应该具有适应性，并且应该具有开放的心态。一个不可知论的生态系统将允许适应性和数据集成，并利用新的合作伙伴或技术。
虽然您希望对数据（结构化和非结构化）和任何数据源（新的传感器或外部数据源）不可知，但您需要一个可扩展到足以支持扩展的端到端解决方案。
#4扩大试点：
一旦试点成功，就可以进一步扩大规模。现在，您需要确定哪些机会可以扩展试点并获得其好处。您可能需要从定位相邻的进程开始，或是与试点具有互连关系的相似进程。从试点开发中所犯的错误中吸取教训，迅速扩大规模。
#5评估：
在这些解决方案实施后对其进行监控和测量，可以让您衡量数字孪生兄弟所带来的价值。您可以迭代地对未来的数字孪生过程进行更改，并观察结果以确定数字孪生模型的最佳配置。
总结：
综上所述，数字孪生技术这一前沿技术趋势将对工业物联网应用部署起到至关重要的作用。这项新技术还将有助于提高行业收入，减少因设备和工艺问题而产生的不必要的日常开支。数字孪生技术的发展也有助于在很大程度上减少维修费用。此外，它还提高了组织中生产线的一致性。最终，这一技术趋势也改善了客户服务，这是行业的最终目标。
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