什么是数字双胞胎?具有制造或太空探索背景的人可能会回答这个问题。然而,这种情况正在改变。未来几年,数字孪生可能会成为许多不同行业的重要组成部分——部分原因是受到不断发展的物联网的推动。什么是数字孪生?数字孪生是物理对象、系统或过程的虚拟表示。20世纪60年代,美国国家航空航天局(NASA)提出了这一概念。该机构将在地面上物理复制该系统以匹配太空中的系统,使其能够镜像、诊断和解决可能发生在数十万英里之外的问题。随着时间的推移,这些物理模拟逐渐被全数字模拟所取代。在这种类型的模型中,软件应用程序获取有关该物理对象或系统的真实信息,并生成预测或模拟,然后可以演示对象或系统将如何受到不同输入的影响。2017年,Gartner将数字孪生列为“2017年十大战略技术趋势”之一,使这一概念成为主流。Gartner指出,在短短几年内,“数十亿事物将由数字孪生代表。”次年,Gartner继续预测,称数字孪生将再次成为具有巨大影响的战略趋势。数字孪生有什么好处?数字孪生的主要优势包括几十年前启发NASA的那些优势。通过创建物理或“实时”对象或系统的副本,可以更轻松、快速且经济高效地在副本上执行测试。测试人员和研究人员可以尝试不同的输入,在不满足预期要求时“重新开始”,或者如果它们运行良好,则快速将这些输入推进到真实场景中。测试人员和研究人员也可以从远程位置完成这项工作,无论物理对象在哪里或处于什么条件。所有这些与物联网有什么关系?物联网正在使数字孪生更加多样化和复杂,因为构成物联网的连接设备和传感器精确地收集构建数字孪生所需的数据类型。回到Gartner,估计今年75%与物联网集成的企业将在各种不同的用例中使用或计划使用某种形式的数字孪生技术。如上所述,制造业可能是最明显的用例。数字孪生使产品设计师和开发人员能够在实际经历漫长而昂贵的生产过程之前测试他们的建议。此外,结合物联网,数字双胞胎还可以包含生产线上的设备,从而为维修和维护提供主动方法。或者,如果物联网传感器嵌入到世界各地的产品中,它们可以为数字孪生提供输入,让设计人员了解产品的实际运行情况,然后可以无缝地增强和修改设计。医疗保健行业可以从相同的原则中受益,使高科技和昂贵的设备保持最佳状态,甚至可以远程管理设备的性能,例如患者家中的设备。在汽车行业,车辆的数字孪生甚至可以用来追溯事故发生的原因。此外,数字孪生还在汽车制造过程中发挥重要作用,帮助企业测试在高度复杂的供应链环境中使用来自不同供应商的组件的影响。数字孪生甚至可以在整个城市层面运行,通过制作路灯、停车场、垃圾收集等互连系统的虚拟副本,最终使地方当局和政府能够运行更顺畅、更高效、更智能的公共服务。从太空竞赛到接触许多不同的行业和日常生活,数字孪生将继续存在。
