什么是数字孪生技术?有什么好处?
数字孪生是现实世界对象、过程或系统的虚拟表示。利用物联网(IoT)连接的传感器，将数字环境与物理世界同步。物理世界的任何变化都反映在虚拟世界中，反之亦然，产生强大的洞察力，并开辟了节省能源、成本和时间的广阔领域。
数字孪生技术具有增强运营的能力。提高训练水平、从产品和过程测试中获得更多收益、支持预测计划、减少能源浪费、改善工作环境。
这一切都是为了在安全且风险降低的环境中检查“假设”情景。一旦数字孪生提供了其发现，需要做的就是将其应用到物理领域。
2021年，全球数字孪生市场的价值为74.8亿美元，预计从2022年到2030年将以39.1%的年复合增长率增长。数字孪生技术与物联网、人工智能(AI)和云计算等其他技术的融合有望进一步推动市场增长。
Gartner表示，实施物联网项目的组织中有12%已经使用数字孪生，而62%的组织要么正在建立数字双胞胎使用，要么计划在未来这样做。
数字孪生是如何工作的?
数字孪生可以是任何物理对象的复制品。可以是一台机器、一辆交通工具、一栋建筑、一个工作空间，甚至是身体的某个器官。数字孪生还可以模拟一个过程以及一个物理对象。其就像一个计算机程序，调用来自现实世界的数据来模拟产品或过程的工作方式。
数字孪生使用来自物联网连接传感器的数据来记录对象或过程在其生命周期中的故事。允许虚拟地测量特定功能，如湿度和温度，提供对资产健康状况及其性能的洞察。
借助数字孪生，可以实时深入分析数据、工作流程和人类行为，从而极大地帮助决策过程。
数字孪生有什么好处?
使用数字孪生有很多好处。以下是其中的一些:
●更快的生产时间和更好的风险评估
通过使用数字孪生，组织甚至可以在产品存在于现实世界之前对其进行测试和验证。通过创建产品或计划生产过程的副本，可以提前识别任何潜在的故障。可以测试示例情况以检查“假设”场景，并分析产品或过程的反应，以便制定策略或做出改变以避免问题的发生。所有这些都改善了风险评估过程，并加快了产品投放市场的速度。
●降低维护成本
数字孪生基础设施中的物联网传感器产生实时数据，使组织有机会主动识别工厂和机械内的任何潜在问题。这使得预测性维护的计划更加准确，从而提高运营效率，降低维护成本。
●实时远程监控
对于大型物理系统，例如大型建筑的消防安全和安全协议，通常很难获得其运行方式的实时、深入视图。但通过数字孪生，可以在任何时间、任何地点远程访问系统，监控和控制系统的性能，并在故障变成重大问题之前进行处理，无论身在何处。
●改进决策
使用物理对象的虚拟副本，可以整合财务数据，如劳动力和材料成本。这使得可以看到隐含的变化和场景不仅会影响事物的物理方面，还会影响底线，从而更容易、更快地做出合理的财务决策。
数字孪生技术如何在各个行业中使用？
组织正在使用工业物联网和人工智能技术来收集和分析现有物联网设备和连接设备的行为数据，这些数据随后可以应用于数字孪生模型，以复制现有设备的性能和使用情况。这为产品工程师和设计师提供了重要的洞察力，他们能够观察产品性能，并识别任何问题，以及预测未来的问题。
数字孪生技术还可以帮助组织提高运营和系统生产力，提高过程中的整体产品性能。
许多组织利用该技术优化其供应链和运营程序，并已这样做，以帮助从大流行中恢复。
以下是一些成功采用数字孪生基础设施的关键行业:
●制造业
数字孪生技术广泛应用于制造业。例如，其已经彻底改变了汽车制造业。福特为其生产的每一款车型开发了多个数字孪生，每个车型涵盖了从设计到生产的不同方面。在其生产设施中，数字孪生可以准确地检测能源损失，并突出显示可以更好地管理能源使用并提高整体生产线性能的领域。
●医疗保健
在医疗保健领域，数字孪生被用于拯救生命。医学专家正在利用这项技术来创建患者或其器官的复制品，使在将其投入现实生活之前模拟程序和环境。
●能源
数字孪生技术在能源领域得到了极大的应用，将风力发电场之类的生产效率提高了20%。随着涡轮机上传感器的实时信息被输入到数字副本，可以创造更有效的设计。
●餐饮
通过模拟餐馆和酒店等真实生活事件和情况，数字孪生可以帮助改善厨房、用餐空间和公共区域的布局，让人流更顺畅。酒店还利用这项技术分析其设施的使用情况，以便为客人提供更好、更个性化的服务。
●城镇和城市
在上海和新加坡，数字孪生技术正被用于改善能源消耗和交通流量，并帮助规划新的发展。智慧城市正在成为现实，并呈现出一系列最终改善居民幸福值的好处。
●办公室工作空间
借助数字孪生，可以提升建筑物的运营方面，改善其室内环境，使工作场所成为一个舒适、健康的空间。
通过使用特定空间、工厂和机器的数字孪生重建办公场所，可以深入了解未来的维护和服务需求，以及整体运营效率，从而智能地做出预测决策。室内空气质量和照明控制系统的效率可以实时测试，能源消耗管理系统的效率也可以实时测试。
换句话说，在办公室工作环境中，数字孪生能够为员工创造更好的环境、简化设施管理、降低成本和浪费，并实现可持续发展目标。
数字孪生正在全球范围内的许多行业中使用，提供了一系列显著有价值的好处。从优化运营效率和提高工作场所的幸福感，到减少能源浪费和提高维护计划的效率，几乎没有数字孪生无法实现的。
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