数字双胞胎可以成为物联网的智能优势

如果您参与了物联网相关行业,您就目睹了围绕数字双胞胎这一想法开展的大量活动。数字双胞胎的概念并不是一个新概念 - 这个术语自2003年以来一直存在,您可以在美国宇航局的Apollo任务中心看到应用它的配对技术的例子。但是,直到最近,使得创建真正的数字双胞胎变得困难的技术壁垒才得以突破。今天,大型资产企业和其他企业正在利用技术突破来规划或实现数字双胞胎产品或制造工艺。我们可以预期这种兴趣和增长将会继续下去:Gartner预测,到2021年,全球所有工业企业中有一半将使用数字双胞胎,并且平均效率将提高10%。

数字双胞胎最简单的定义是通过从传感器输出连接的物体的稳定数据流,反映物体的实时状态。连接物体和数据的数据流被称为数字线程。在一些案例中,数字双胞胎不仅反映对象的当前状态,而且还存储对象的历史状态。

我们再怎么夸大数字双胞胎对于许多行业的重要性都不为过,尤其是对于需要机器和人类之间的密切互动的制造设备和制造流程。两个关键的原因是:可视化和协作。

可视化

如果你要测量人类感官的带宽,视觉将是最高的。因此,人的决策依赖于能够充分看清楚情况并采取必要行动。这就是为什么工厂的经理通常有一个可以俯瞰工厂的地方。如今,随着制造设备和机器变得越来越复杂,能够看到流程的优势已基本消失。相反,如今计算机化系统将数据提供给车间管理人员,以便他们通过数据表或基本图表进行决策。

数字双胞胎可以通过将两者结合起来向决策者实时呈现精确的可视化的数据,包括以前不易获得的信息(如温度或内部磨损)。事实上,数字双胞胎通过去除非关键信息,将基本信息处理为更易于看懂的格式,并提供更灵活(例如360度或微观/宏观)的视图,从而提高可视化的效率。

最后,可视化还有助于立即对历史数据或同类最佳数据进行基准测试和比较。这方面的潜力是巨大的,因为它确定了改进的领域,显示了最值得关注的领域,并且能够实时进行快速决策。

合作

数字双胞胎的第二个重要方面是能够与观看者在任何地方共享这台机器的数字视图。因此,这使得人们能够在全球范围内查看,跟踪和安装设备。这种能力还可以消除向管理层报告警报的延迟,消除由于人为错误导致的单点故障,并使寻求专家帮助变得更加容易。

数字双胞胎扩展了工作车间对产品经理,设计师和数据科学家的使用范围。通过对流程和机器工作或不工作的新的理解,他们可以设计出更好的产品和更高效的流程,并比以前更早地预见问题,从而节省时间并减少构建物理模型浪费的材料。他们还可以看到期望与实际之间的差距,并进行根本原因分析。

数字双胞胎与传统的2D或3D CAD图像的范围和用途不同。就其与其他设备和环境的相互作用而言,CAD图像和模拟主要由单件设备或子部件的尺寸数据组成,但数字双胞胎专注于获取更全面的数据。这需要测量设备的数据和配置(包括不同设备之间的空间和其他尺寸)和周围环境的数据(温度,压力,振动等)。这些数据是通过数字线从物理设备到数字双胞胎之间连续进行的。在使用方面,CAD图纸主要在产品生命周期的早期的设计决策,但数字双胞胎主要用于制造和服务操作。

那么,考虑使用数字双胞胎的企业应该考虑什么?他们首先要问的是,“我需要了解哪些有关我的制造业务的东西以促使我做出决策?”这就决定了要获取什么样的数据以及建造什么样的可视化系统。后续要问的问题是“我的业务主要想用数字双胞胎完成的那几个任务是什么?”这个问题的答案可以有效地阐明从数字双胞胎获得的数据中将要获得什么样的结论。按照定义,数字双胞胎是根据使用对象定制的,以确保只显示相关数据,从而减少视觉混乱。最后一步是制定一个渐进的路线图,以使数字双胞胎随着时间的推移变得拥有更强大的功能。这可以通过向现有图像添加更多相关数据集或通过访问业务中更多的角色来完成。谷歌地图是如何构建增量数字双胞胎的一个很好的例子。今天的Google地图与十年前相比,更加详细和更准确地模拟了位置和交通数据。它在数据的丰富性和实用性方面不断进化

这些好处将值得对数字双胞胎进行预先计划。由于数字双胞胎能够提供更好的产品,更高的效率和更快的发布周期(从产品构思到市场),拥有数字双胞胎的工业公司将能够创造可持续的竞争优势。因此,如今的关键在于即使在较小的项目中也要开始投资数字双胞胎,并在不久的将来继续投资以创建更好更完整的系统。

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