为了让企业以更可持续的方式运营，企业对数字化基础设施的要求越来越高，不仅是成本和效率的考量，同样也是如此从环境的角度来看。Equinix全球IBX运营工程副总裁ArnovanGennip表示：“从设计到施工再到设施管理，数字孪生正在成为提高数据中心效率和减少客户碳排放的关键。”将数据集中到一个共享环境中，使IT、工程、财务、采购和施工团队能够在流程的早期探索和模拟性能、财务和环境因素之间的权衡。设备和空间利用方面的各种效率提升对降低能源消耗和碳排放有直接影响。数字孪生还可以帮助提高施工和运营效率，减少浪费、人员配备要求以及相关的环境影响。许多企业和数据中心运营商，例如Nvidia，可能会通过结合了工程、CAD和数据中心信息管理(DCIM)功能的各种仿真建模工具来创建数字孪生工作流。越来越多的DCIM供应商，例如施耐德电气，正在将数字孪生功能直接引入他们的工具中。DassaultSystèmes和FutureFacilities等供应商为数据中心提供集成度更高的数字孪生模型。Nvidia等供应商也开始推出NvidiaAir等新工具，用于优化数据中心的物理和逻辑布局。在运营中，Equinix与FutureFacilities合作，为企业数据中心构建数字孪生。数字孪生可以帮助工程师确保冷却系统和连接的生态系统提供所需的容量和最佳效率。工程师可以比较数据中心的预期和实际行为，以及能源使用情况。“这使我们能够深入了解维持和优化能源效率的各种可能性，”vanGennip说。Equinix工程师与合作伙伴一起构建了物理数据中心的3D模型。这个数据中心双胞胎是根据数据中心内计算设备的容量和密度以及冷却系统的路径等因素建模的。集中式数字孪生平台可以帮助工程师使用实时数据（例如功率和温度）预测预计变化对配电、空间利用率和冷却路径的可能影响，这些实时数据已集成到现有模型中以进行准确分析和预测，因此数据中心双胞胎可以通过预测能源需求来提高效率。达索与许多领先的超大规模数据中心公司合作设计和建造下一代数据中心。销售策略总监DassaultMartyRozmanith表示：“他们面临的最大挑战是如何缩短项目交付周期以满足不断增长的需求，以及如何通过减少施工和运营期间的能源、水消耗和浪费来提高数据中心的可持续性。”对于建筑、工程和施工(AEC)行业，这样说。使管理更容易根据数据中心房地产投资信托公司DigitalRealty的全球建筑管理优化总监KasperDessing的说法，数据中心管理过去被划分为多个孤岛，每个孤岛都专注于管理设施的某个方面。因此，不同领域的管理者可能无法看到更大的图景。在考虑现在和将来的设施维护时，这一点尤为重要。数据中心会产生大量人类无法很好地捕获、聚合和管理的数据。随着数字服务变得更加复杂，这种情况只会变得更糟。戴辛说：“通过数字孪生，我们可以以虚拟的方式呈现设施中的各种元素和各种动态，实时模拟各种操作场景下的实际行为。”DigitalRealty发现，由于数据量巨大且不同组件之间存在相互依赖关系，因此一般的数据中心运行得不够好。正因为如此，DigitalRealty将他们的设施数字孪生与专有的人工智能和机器学习平台集成在一起，该平台可以分析数以千计的数据流，从而能够跟踪设施内的所有组件并进行实时调整，并预测未来的行为.预测可实现预测性维护，从而节省时间并降低成本。这种对设施和不同组件之间关系的可见性有助于改进新设施设计并提高它们的效率。不仅如此，DigitalRealty还利用数字孪生及其人工智能平台来优化能源消耗。“可持续性是我们的首要任务，优化每个设施的能源消耗有助于我们减少对环境的影响，同时降低成本，”Dessing说。并非每个人都有能力在做出决策时进行建模。技术专长，因此DigitalRealty将推荐引擎集成到他们的数字孪生平台中。“这让更多的人可以使用这项技术，而不必一直依赖专家。”将各个部分组合在一起以设计、构建和运营数据中心的过程会产生大量数据，这些数据以不同的格式存储在不同的系统中。Rozmanith说，通过适当的访问控制和变更管理来管理和组织数据可能具有挑战性。数字孪生可以带来来自多个学科、发展水平(LOD)和维度的数据，允许不同的利益相关者围绕单一事实来源实时协作。那些更复杂的数字双胞胎结合技术，使用集成的数字双胞胎来模拟热、结构、电气、控制和监测、制造和装配过程。Rozmanith解释说：“拥有一个通用平台，每个人都可以围绕单一真实来源工作，这可以节省时间并提高质量和整体数据中心交付。这个平台对我们的驱动力来说是变革性的。”企业开始越来越关注如何组合不同的数字孪生体。埃森哲云首席技术专家TeresaTung表示：“随着我们整合更多数据和模拟以连接工程设计、施工调度和运营流程，不同数字孪生之间的互操作性已成为一项重大挑战。”团队的Tung正在与数据中心供应商合作，在分析过程中应用数据和领域专业知识，以确定驱动假设预测所需的模拟数量和配置，使用领域知识图（与互联网搜索中使用的技术相同）来捕获这些需求并映射不同元素之间的关系。施耐德战略计划和解决方案架构师总监CarstenBaumann表示，供应商越来越多地向DCIM工具添加数字孪生功能，以在实际部署之前模拟基础设施升级可能产生的影响。他认为，开放标准可以简化数据中心设备和管理工具之间的集成，从而更容易将数字孪生用作日常数据中心工作流程的一部分。让我们仔细看看数字孪生可以提高设计、施工、运营和规划可持续性的19种方式：新服务器的设计布局“也许在数据中心行业使用数字孪生的最大影响是气流管理和IT设备布局问题”鲍曼说。部署计算、存储和网络资源的需求正在快速增长，随之而来的是基础设施方面的巨大挑战。仅仅因为特定机架或特定位置中有物理空间并不意味着有足够的电力、访问和冷却。当看似简单的安装可能需要对电源进行重大升级或更好的替代方案时，数字孪生可以提供帮助。增加密度增加数据中心的设备密度可以减少新设施对气候的影响。InformationServicesGroup(ISG)企业敏捷性总监LorenAbsher表示，数字孪生可以帮助优化数据中心设计，改进所有相关元素，例如电源、布线、冷却要求、气流甚至高架地板的完整性，以防止灾难性故障，除了协助进行增加密度所需的物理工作流程更改。提高热性能冷却是数据中心的第二大能源消耗，仅次于设备本身。现代数据中心的冷却系统由冷却器、管道系统和HVAC设备组成。数字孪生可以使用热模拟来了解冷却系统的行为并提高其性能。Rozmanith说，一些公司经常将代表冷水机数量和管道尺寸变化的设备链的一维模拟与气流的3D计算流体动力学(CFD)分析相结合，以找到冷空气和设备冷却之间的最佳平衡，从而优化能源消耗。评估季节性影响TechstrongResearch董事总经理兼联合创始人DanKirsch表示，数字孪生还可以帮助数据中心设计人员更好地规划季节性气候变化，让设计人员能够根据外部季节性气候变化的影响提前规划，以减少总体运营成本和能源消耗。“数字孪生使我们能够根据客户的具体需求和现场条件真正定制和优化设计，而无需进行现场试验，”Kirsch说。创建模块化组件达索与大型数据中心运营商合作创建了可在不同数据中心设计中重复使用的模块化组件。Rozmanith表示，数字孪生可以帮助企业定义和配置这些模块的属性，从而通过按订单配置的方式减少设计、采购和安装时间，从而有助于减少新建数据中心对环境的影响。测试和验证设备NTT全球数据中心美洲产品高级副总裁BrunoBerti表示，他们正在使用数字孪生技术在将设备部署到数据中心之前对其进行测试和验证。这些新的工作流程使他们能够构建和测试电气和发电机模块，这样工程师就可以在产品投入生产之前解决任何潜在的过程故障，减少废物对环境的影响并改进风险评估，加速新产品的开发以提高可靠性和数据中心的弹性。此外，数字孪生有助于安排预测性维护，降低维护成本。优化电池性能数据中心设备制造商Vertiv的首席创新官GregRatcliff表示，数字孪生可用于建模和设计系统，以改善电池的健康状况和预期寿命，从而减少制造新电池对环境的影响。在这种情况下，数字孪生可以帮助团队使用电池健康测量和设施细节来模拟不同的设计选择并预测每个电池的健康和寿命。“如果电池组中的单个电池发生故障，整个电池组都会发生故障，因此监控每个电池的健康状况至关重要，”Ratcliff说。评估环保替代方案数据中心运营商可以利用数字孪生技术来评估新方法的性能、环境效益和潜在缺陷。例如，KaoData利用数字孪生工具虚拟测试和部署无制冷剂间接蒸发冷却(IEC)系统，该系统使用水蒸发而不是机械系统在炎热天气冷却空气。这种方法帮助KaoData提高了电源效率并减少了对环境的影响。构建流线型施工数字孪生可以模拟复杂的任务、装配、设备使用和人身安全，还可以改善供应商、集成商和承包商之间在设计和施工生态系统中的协作，以消除流程中的摩擦。Rozmanith表示，更好的模拟和协作可以缩短施工时间、减少问题、避免返工，并减少信息请求和安全事故的数量。施工时间长可能带来的环境影响。减少建筑垃圾数据中心设计师正在使用数字孪生来更好地规划施工，以便工作人员可以更高效地工作，减少浪费，并缩短不同施工阶段之间的时间。“通过创建数据中心的虚拟模型以及完整的材料清单，设计师可以优化建造者如何组装数据中心的每一个细节，”Kirsch说。这种规划方法可以减少一个团队等待其他团队完成任务的时间。通常情况下，减少数据中心建设中的浪费并不容易，Kirsch说，因为该过程中的许多组件无法重复使用或回收并最终进入垃圾填埋场。运营提供维护建议数字孪生有助于识别问题的根本原因，并提供维护建议以快速修复以降低能耗。例如，Equinix在阿姆斯特丹的工厂的数字双胞胎表明他们必须清洁冷却塔和调整风扇，这两项工作之前消耗的能源都比模型预测的要多。根据vanGennip的说法，数字孪生进一步将已经相对高效的数据中心IBX的能源效率提高了10%。延长资产寿命Dassault的虚拟数字双胞胎可以将来自人工智能和机器学习算法的运营数据关联起来，以改进预测性维护。Rozmanith说，这延长了设备的使用寿命，从而减少了电子垃圾。此外，虚拟双胞胎还可以通过提高冷却和电力系统的效率来优化能源和水的使用。提高维护和维修效率数字孪生可以简化对维护、维修和翻新所需的所有信息的访问，包括对文档、用户手册、维护手册、材料供应商信息和备件清单等信息的访问。Vertiv定制空气处理和模块化解决方案副总裁LorenzHofmann表示，这可以节省时间和精力，进而减少二氧化碳排放。数据中心流程自动化流程挖掘功能的改进可以帮助数据中心领导者了解他们的团队如何与应用程序交互并对数据中心环境的变化做出反应。ABBYY过程智能高级总监RyanRaiker表示，使用数字孪生来理解和记录过程可以帮助数据中心团队发现候选自动化方法，还可以实施不同的协议以在实际发生故障时采取行动，以确保数据中心的正常运行时间和减少故障和浪费的发生。提升托管服务提供商与企业之间的协作托管数据中心可以让多个企业共享同一个数据中心，但是当企业客户事后决定安装新设备时，可能会对同一地区其他企业的设备造成电力、热量和重量的影响。对周边地区的影响。法国ThéséeDataCenter与FutureForward合作，在云端部署每个设施的数字双胞胎。这种数字孪生使客户能够通过网络服务模拟预期变化对他们自己或附近设备可能产生的影响，从而帮助Thésée工程师与客户合作，提高他们的数据中心空间利用率并减少建设新数据中心的需要。计划确保合规要求NTT正在研究数据孪生，以帮助公司收集和标准化与业务相关的数据。数据孪生将企业数据源及其相互关系复制为标准格式，为分析和报告提供集中位置。NTTDataServicesSMART解决方案副总裁BennettIndart表示，这将有助于提供有关数据中心在实现可持续发展目标方面所取得进展的信息，并确定新的改进机会。改进财务决策NTT的Berti表示，NTT已经开始将财务数据整合到他们的数字孪生模型中，这有助于NTT在规划过程中使用实时数据和高级分析来审查材料和人工成本。此外，它还有助于确定调整制造价值链是否具有财务意义，以及预期结果是否会降低数据中心的运营成本。评估数据中心迁移的影响埃森哲与卡内基梅隆大学合作开发了一个名为myNavGreenCloudAdvisor的数字孪生模型，它允许公司衡量数据中心和云提供商之间迁移的可持续性影响。埃森哲的Tung表示，该项目最初是一个数字双胞胎，对当前数据中心的能源消耗、计算要求和可持续性目标进行基准测试，使公司能够规划和比较各种云解决方案，包括碳排放目标、位置、能源和向清洁能源过渡的准备情况.了解材料影响Kirsch表示，在施工完成之前，通常很难了解数据中心的实际材料清单。在数据中心建设过程中，团队会遇到各种可能需要偏离原始设计的情况。设计团队可以使用数字孪生来规划所有场地条件并指定所需材料。“通过制定准确的材料清单，数据中心建设者和最终用户可以在施工开始前充分了解将要使用的材料以及对整体可持续发展目标的影响，”Kirsch说。
