数字孪生是什么，为什么在物联网中很重要？

未来准备好的企业通过数字孪生技术高效创建、排除故障、更新和创新物理或数字产品。不知道什么是数字孪生？请继续阅读！

物联网(Internet of Things IoT)使企业能够从真实世界收集大量数据。当用于商业目的时，物联网改变了各种制造和服务交付过程。它还帮助企业为新产品/服务和现有产品/服务创建实时模拟。

由物联网驱动的先进仿真或数字孪生概念可以为您提供来自现场的准确数据。

如果您在技术和理论上学习数字孪生概念，您就开启了广阔的机会。

您可以为大企业建立数字孪生代理解决方案，或在顶级公司获得高薪工作。更不用说，您还可以在您的业务中使用这项技术。所以，让我们来学习关于数字孪生的一切。

什么是数字孪生？

数字孪生是物理产品、资产、劳动力、业务流程工作流和数字软件的虚拟和计算机化模型。

在产品生命周期中，数字孪生通过传感器和调查输入获取实时数据。数据分析算法分析收集到的数据以显示未来的预测。

因此，产品开发团队可以调试任何产品，在下一个开发周期中改进产品，发现新的商业想法等。

凡是与商业利益相关的内容都可能有数字孪生。一切都可以在计算机程序中复制，从简单的产品仓库到公司总部，太空船，海上石油钻井平台，超级高铁系统，CRMs和网络安全软件。

数字孪生是如何工作的？

数字孪生的旅程始于对物理对象的图形复制创建。例如，如果您希望获取办公楼的数字复制品，可以使用任何建筑架构的CAD software。然后，您还可以使用3D扫描仪对建筑的各个内部空间进行扫描，使数字复制品几乎逼真。

接下来，您需要放置物联网设备进行数据收集。这些设备可以是恒温器、支持OCR的智能security cameras、Mesh Wi-Fi盒子、温度传感器、水传感器、空气传感器、环境声音传感器等。

使用一个或多个edge analytics设备，您可以从这些物联网设备和传感器收集有价值的数据。经过本地分析，您可以将数据存储在云中，并使用这些洞察力在计算机上建立建筑的实时模型，使用CAD模型。

数字孪生将复制建筑内发生的一切。通过持续的数据流，您可以预测人流量、电力使用情况、Wi-Fi覆盖范围、空调使用情况、最佳商业空间利用情况等。

数字孪生的类型

#1. 业务资产孪生

当两个或多个业务组件共同工作以提供有价值的结果时，称之为业务资产。现在，当您创建这些资产的数字孪生时，您就得到了资产孪生。

这样的数字复制品帮助您研究组件的真实世界互动，并收集性能数据以进行流程改进。

#2. 部件孪生

部件孪生是业务流程的最小单位的数字复制品。例如，传送带、机器人手臂等可以在计算机程序中进行数字建模，用于模拟目的。

#3. 单元或系统孪生

单元孪生是具有实时工作数据的数字复制品，用于能够产生产品中间体或成品的业务系统。例如，矿泉水灌装机生产打包矿泉水供标签装置使用。

#4. 流程或工作流孪生

工作流程或过程级数字孪生是数字复制品的最高状态。例如，创建一个现实生活中车辆制造工厂的数字模拟是一个过程孪生。

过程孪生展示了人力资源、机器人资产、生产单元和其他微小设备如何共同工作以生产汽车。

数字孪生与模拟

虽然两者听起来相同，但以下是它们之间的细微差别：

特点/属性	数字孪生	模拟
规模	从较小的商业系统到大型制造工厂。	通常情况下，企业在小规模上使用模拟以满足特定需求。例如，飞行飞机或模拟一个 cyberattack。
实时数据	从数字化物体所在的环境中收集的实时数据是数字孪生技术的核心。	模拟不需要实时数据输入。
研究范围	您可以研究整个企业或一个微小的任务。	模拟一次只关注一个任务。
信息共享	数字孪生会自动与物理对象或过程共享输出见解。	模拟不会自动共享见解。您需要手动实施结果。

数字孪生的应用案例

#1. 制造业

数字孪生在制造的各个阶段都发挥着重要作用，从设计阶段到成品和其他所有步骤，都可以对产品的生命周期进行模拟。

#2. 医疗保健

与产品和服务类似，患者也可以从数字孪生技术中获益。各种医疗物联网设备将收集不同级别的数据。

专家可以将这些医疗数据和治疗策略应用于数字复制品，以模拟情况。这种方法可以生成治疗某种疾病的最佳方式。

#3. 汽车

汽车包含许多类型的复杂、可变和协同工作的系统。设计师和工程师在汽车设计和制造中广泛使用数字孪生技术。

这种方法改进了汽车，降低了生产成本，并为汽车行业带来了巨大的收入。

#4. 零售

大型购物连锁店已经在其购物中心和广场中应用了数字孪生技术。

他们通过大量的物联网设备收集顾客数据，跟踪顾客对产品展示、包装、特定品牌的选择、价格考虑等的情感。

然后，通过分析这些数据，零售市场营销团队可以制定零售策略来最大化销售。

数字孪生在物联网中的应用

物联网和数字孪生技术是相互关联的。您需要部署物联网设备来收集有关真实物体的实时数据，并将数据传输到计算机服务器中的数字复制品中。

由于物联网设备可以相互通信并与中央服务器通信，因此可以轻松收集有关您所监控的物理对象的整体数据。物联网设备不断提供数据，因此数字孪生模型可以分析并呈现性能见解。

同样，物联网制造商还可以创建一个设备或整个家庭或办公室的数字复制品，并测试他们愿意开发的各种物联网设备的效果。

例如，物联网制造商可以使用CAD和三维扫描物理家庭来创建一个智能家居的模拟。然后，在其数字孪生模型上，可以将各种物联网设备放置在不同的位置，并找出它们是否可以连接到家庭Wi-Fi或是否需要改进。

数字孪生的好处

当您实施这项技术时，您的业务将获得以下优势：

#1. 提高效率

当新产品处于制造阶段时，您可以实时优化整个过程，更换故障的工厂设备，预防事故并最小化系统停机时间。

#2. 成本效益的研发

通过对真实世界产品或服务进行数字孪生复制，您可以在集中服务器中拥有大量的性能数据。

因此，您可以分析这些数据并进行预测和假设。如果这些假设有效，您可以从现有产品和服务中发现新颖的产品、服务或收入模式。

#3. 更好的性能

您还可以通过使用物联网收集实时数据并将数据投影到数字孪生上，确保产品和服务始终保持最佳性能。

例如，任何即将发生的系统故障都会自动显示在屏幕上。您可以安全地关闭进程并立即更换设备，以避免生产时间的损失。

#4. 无忧监控

对于危险的制造设备，您可以利用数字孪生模型进行远程监控。

#5. 预测

制造业和酒店业可以准确预测自己对大订单的生产或服务能力。

#6. 最短生产时间

此外，通过在数字孪生上模拟各种故障和问题，您可以大大减少产品的故障、杂质和生产时间。找到解决方案后，将其应用于产品以改进产品。

#7. 产品生命周期管理

制造商可以提前规划产品的生命周期管理或回收策略，甚至在生产原型之前。

数字副本还可以提供有关危险材料的见解，以便产品设计师可以使用更安全的替代品。

数字孪生面临的挑战

与任何新技术一样，数字孪生也面临一些挑战，包括：

• 物联网传感器会从现实世界收集大量数据用于数字孪生程序，但高效及时地分析大数据集是一个巨大的挑战。
• 在分析数据之前，您需要通过data cleansing和格式化对其进行处理。这也是一个瓶颈。
• 由于您正在收集数千兆字节的数据，因此需要将其安全存储，直到提取业务洞察为止。安全的data storage的成本每天都在增加。
• 数字孪生技术严重依赖于物联网。而物联网是一种昂贵的基础设施，需要维护、大容量存储、高速互联网和安全监控。
• 将数字孪生创建工具与消费软件集成是一个巨大的挑战。大型软件开发商为PLM软件创建了一对一的集成，如与CAD集成。因此，存在垄断和供应商锁定的可能性。
• 由于第三方供应商不愿共享其生产过程、供应链、库存等内部数据，数字孪生信息流可能受到限制。
• 最后，这项技术非常复杂，有着很大的学习曲线。您不能一夜之间培训您的员工。您需要在最初雇用薪酬最高的专业人员。

接下来，您可以探索数字孪生技术的未来。

数字孪生的未来

数字孪生的未来增长主要依赖于artificial intelligence和machine learning。随着技术的成熟，企业将把这项技术应用于与业务增长相关的任何事物，因为拥有成本将降低。

根据Fortune Business Insights的数据，到2029年，数字孪生技术的市场份额将达到964.9亿美元。

未来，数字孪生实施中还将增加、增强现实和物联网的参与。因此，这些职业选项将对熟练的专业人员有很大需求。

学习资源

构建工业数字孪生

您必须阅读《构建工业数字孪生》一书，以了解如何使用数字孪生技术创建最小可行产品（MVP）。

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	Building Industrial Digital Twins: Design, develop, and deploy digital twin solutions for real-world…	暂无评分	$62.99	Buy on Amazon

该书还涵盖了微软Azure数字孪生用户界面、如何使用数字孪生技术设计、运营和维护工业资产和产品，以及这项尖端技术的实际商业用途和实际应用案例。

数字孪生完全指南

《数字孪生完全指南》附带数字学习材料和平装书副本。

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通过学习这些资源，您将开发数字孪生技术的问答能力。最后，该书还提供了自我评估。

数字孪生：初学者指南

《数字孪生：初学者指南》帮助您评估是否需要这种具备未来准备的技术来解决业务问题。此外，它还帮助您了解是否需要培训您的员工使用数字孪生技术。

未找到任何产品。

不同的评估模块特别适用于顾问、咨询师、经理、专业人士等。

数字孪生：新数字革命的哲学

通过参加数字孪生的虚拟课程，您可以了解数字孪生技术的存在、现实性和未来发展。

这个33分钟的学习内容将关注以下内容：

• 新的数字孪生协议
• 数字孪生时代的BIM
• 双子准则
• 数字革命

该课程包含5个视频讲座。

数字孪生：全面概述

这个数字孪生全面概述课程非常适合从基础开始学习数字孪生概念和技术。在18个章节中，您将找到46个视频讲座，您可以随时观看，直到您理解要点。

该课程将涵盖工业4.0、数字孪生实施、挑战、职业机会等等。

最后的话

到目前为止，您已经从基础水平学习了数字孪生的基本概念。您还发现了一些学习和阅读资源，可以帮助您在业务、机构或专业领域掌握数字孪生技术。

接下来，查看最佳cyber attack simulation tools。