工業 4.0 中數位雙胞胎在不同行業的不同應用
數位雙胞胎有望改變製造流程，並提供降低成本、監控資產、優化維護、減少停機時間，和支持創建互聯產品的新方法。
數位雙胞胎模式雖然並不新鮮，但正在快速進入製造業和建築業等其他行業。物聯網是驅動因素之一。工業、非學術環境中的數位雙胞胎。
當你開始將物聯網端點、設備和實體資產連接到數據感測和收集系統時，這些系統會轉化為洞察力，並最終轉化為優化/自動化的流程和業務成果，就像我們對工業物聯網 （除其他外）所做的那樣，至少可以說，出現了一些新的可能性。
數位雙胞胎是推動業務成果的活生生的模型（Colin J. Parris，GE）
即使我們還只是真正看到了可能性的冰山一角，有時也需要一點想像力，才能理解這些機會。數位雙胞胎就是一個完美的例子，也是工業 4.0 願景和工業網路的關鍵。數位雙胞胎絕對有望兌現，其在製造業及其他領域的許多承諾。一個明顯的標誌是工業物聯網平台對數位雙胞胎應用案例的支持越來越多。
我們都已經習慣了數位化的概念和實踐：書籍變成了電子書，紙質資訊變成了電子格式和數位化過程，比特和字節的音樂，不勝枚舉。我們也開始理解相反的情況，例如 3D 列印。數位雙胞胎又是不同的東西。它們是實物資產的數位（軟體）副本。這是非常簡單的定義。讓我們更深入地瞭解一下。
數位雙胞胎：樂趣翻倍，可能性翻倍
首先，讓我們回到我們將紙質資訊數位化的案例，也稱為文檔捕獲和掃描。
一旦完整文檔或更重要的，是我們需要的紙質文檔資訊被掃描和存檔，或用於驅動任何業務流程，我們可以對原始文件做兩件事：刪除它或保留它，例如用於監管原因。
如果我們把它扔掉，無紙化的夢想，它就消失了，我們所擁有的只是數位資訊，沒有副本。顧名思義，對於數位雙胞胎，我們有兩個版本的「事物」：實體雙胞胎和數位雙胞胎。在這種情況下，我們並不是指要數位化的紙質文檔或一批紙，而是你猜對了，我們從物聯網以及今天主要是網路實體系統中，瞭解的實體資產工業網路和工業 4.0，包括智慧工廠。
數位雙胞胎是實體事物或系統的動態軟體模式(Gartner)
想像。你有一個帶有感測器的飛機發動機，和大量複雜的零件和技術，就像我們在物聯網案例中提到的勞斯萊斯一樣。
如果你可以在由工程師使用 CAD（電腦輔助設計）和 CAD 3D 模型和「功能」設計的雲中製作完全虛擬的複製品（不要與擴增實境混淆，但你將在下面閱讀）會怎樣？ 」就像真正的引擎會做的那樣，但隨後是虛擬形式（模擬）？
如果虛擬副本真的是數位雙胞胎，從而表現得像真實的東西，那將幫助我們檢測可能的問題，測試新設置，模擬各種場景，分析需要分析的任何內容，事實上，幾乎可以做所有事情，我們希望在虛擬或數位環境中，知道我們對數位雙胞胎所做的事情，也會在使用「真實」實體資產時發生。這也是我們以全新方式談論創新和產品設計的地方。
物聯網為渴望真實數據的數位雙胞胎提供食物
好的，但我們怎麼能確定會是這種情況呢？這就是感測器和物聯網，或更好的數據發揮作用的地方。我們案例中的引擎或任何其他實體資產，幫助我們製作數位雙胞胎，因為它提供了使數位雙胞胎成為真正雙胞胎所需的數據。
數位雙胞胎提供了許多好處，我們將在後面詳細說明。事實上，你可能已經看到了這個概念的實際應用。如果你不這樣做，下面的影片使用配備感測器的自行車，會給你一個好主意。
由於物聯網以及推動物聯網和數位雙胞胎的技術成本降低，目前數位雙胞胎使用的加速是可能的
但是，在現實生活中，你會注意到今天的數位雙胞胎，主要用於工業網路和工業物聯網，當然還有工程和製造。如果你還記得我們的飛機發動機，或其他複雜且技術密集型的物理資產，例如支持物聯網的工業機器人等等，你就可以想像為什麼。只要你獲得這些數據，你甚至可以創建具有一組實體資產的環境的數位雙胞胎。
這也是為什麼當我們談到對數為雙胞胎的投資和解決方案時，我們通常會遇到在工業網路中非常活躍的公司的名字。以通用電氣為例。PTC、西門子、CSC、SAP，不勝枚舉。
關於數位雙胞胎，你可能還想知道三件事：
- 數位雙胞胎的概念並不新鮮。 此處（PDF 打開）是 Michael Grieves 博士的白皮書，他在其中解釋了「他的」數位雙胞胎概念，在虛擬工廠複製範圍內，並將數位雙胞胎概念的根源，追溯到他的密西根大學產品生命週期高管課程，在大多數資訊仍然基於紙張的日子裡，管理 (PLM) 和我們今天所知道的資訊管理，和製造執行系統(MES) 還不存在（當然也沒有物聯網）。
- 2016 年底，Gartner 將數位雙胞胎列入了 2017 年十大技術趨勢，並預測在三到五年內，「數十億事物將由數位雙胞胎、物理事物或系統的動態軟件模型代表」，這也是 Gartner 如何定義數位雙胞胎的，你可以在此處閱讀。
- 數位雙胞胎技術也源於一個完全不同的環境，你可以遠離需要監控和維修的機器（監控和診斷是可以使用數位雙胞胎的眾多原因之一）：太空探索作為 GE 的 Dimitri 沃爾克曼在 2016 年 11 月的一篇博客文章中寫道，將數位與實體對象配對的技術，是由 NASA 研究在太空探索早期開發的，其中數位模式有助於操作、模擬和分析，由實體控制的底層系統。你可以想像，太空探索的預算、手段和需求都比公司高一點。NASA 仍然使用數位雙胞胎，但現在也出於與其他「行業」類似的原因。
數位雙胞胎的未來
實際上，通常存在幾種類型的雙胞胎（例如，對於流程和對於產品）。
你還可以想像，如果許多相互連接的數位雙胞胎像下面，影像中的汽輪機機隊中那樣相互連接（使用相似性學習模型），則整體洞察力和分析將成倍增加，從而導致複雜操作中的更多可能性。
在未來，我們將看到雙胞胎擴展到更多的應用、應用案例和行業，並與更多技術相結合，例如語音功能、增強現實沉浸式體驗、人工智慧功能，以及更多讓我們能夠深入了解數位雙胞胎的技術，從而消除需要去檢查「真實」的東西等等。
談到未來，分析師主要指出 2020-2021 年，是數位雙胞胎將在關鍵業務應用中，發揮作用的年份（當然，已經有很多例子，而且在 2018 年和 2019 年，數位雙胞胎技術也是一個熱門話題）。
Gartner 認為數位雙胞胎在物聯網專案環境中的主要地位，直到 2020 年。該公司預計，到 2021 年，一半的大型工業公司將使用數位雙胞胎。然而，有關數位雙胞胎的未來，以及這些和其他預測的更多資訊，透過下面的按鈕。
數位雙胞胎的未來
數外雙胞胎變得有形：自行車案例
在 2015 年 LiveWorx 上，工業物聯網領導者 PTC，該公司的 EVP CAD，Michael M. Campbell 用簡單的語言解釋了整個想法，盡可能使用 PTC 使用自行車建構的設置請參閱 YouTube 上的視頻。
簡而言之：這輛自行車在數位複製案例中，展示了幾種正在發揮作用的技術。首先，自行車配備了必要的技術並進行了連接，使其成為我們現在所說的「智慧」。生成的資訊在儀表板中得到利用，在這種情況下，當然是 PTC 的 ThingWorx，然後進入數位雙胞胎。最後一步，是在擴增實境環境中利用資訊。
好處包括：了解產品在現實世界中的使用方式及其性能，這反過來又會導致諸如產品優化、對新產品或版本的潛在洞察力、改進的（如果可行的話）預測服務能力等目標。
換句話說：將數據轉化為智慧，在數位（虛擬）世界和物理（實體）世界的交叉中轉化為行動。當然，這只是一個展示影片，其中包含特定產品範圍內的一些好處。你可以想像，如果你擁有風力渦輪機或航太飛行器的數位雙胞胎（僅舉兩個）會發生什麼。這並不意味著好處（我們根據影片僅列出了一些）或產品僅涉及大型工業資產和產品。正如技術成本的下降，加速了物聯網以及數位雙胞胎技術的發展一樣，未來幾年，在越來越智慧的產品環境中，同樣的成本下降和業務案例，肯定會擴展到越來越多的產品。這可能會比我們想像的更早發生。
數位雙胞胎「活」模式，推動業務成果
在 YouTube 上的另一個影片中，現在來自 GE （畢竟他們創造了工業網路這個術語，並且在數位雙胞胎中做了很多工作），通用電氣全球研究中心軟體研究副總裁 Colin J. Parris 帶你踏上數位雙胞胎之旅。
在視頻中，Parris 將數位雙胞胎稱為「推動業務成果的活生生的模式」。這聽起來確實比實物資產的數位虛擬副本要好得多。它當然更接近本質：我們在使用數位雙胞胎時，想要實現的目標，當然需要有一個基本原理、一個商業案例和一個維護、優化、成本節約，或兩者兼而有之的目的更多的。
雖然看起來有點未來感，但它是一個與自行車示例完全不同的演示，它展示了一個實際的蒸汽輪機數位雙胞胎，它立即讓你體驗到數位雙胞胎，如何透過數位雙胞胎和水準上的先進技術，在人與機器之間的介面，人工智慧和語音等技術使人們 —— 以及很快的其他設備 —— 能夠基於混合數據採取行動，從邊緣數據（實際上是物聯網和邊緣運算） 和操作數據到歷史數據。Parris 所說的「看、想、做」。
上圖：Shutterstock -版權所有： Zapp2Photo - 所有其他圖片均為其各自提及的所有者的財產。
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