数字孪生与模拟:三个关键差异

文章 (16) 2021-08-18 22:05:02

数字孪生是一个概念,而不是单个产品或一项技术。多种技术——3D 模拟、物联网、4G/5G、大数据、区块链、边缘计算、云计算和人工智能——共同使这一概念成为现实。核心原则是,对于物理实体或资产,虚拟世界中的数字等价物。

一个经常被问到的问题是:“数字孪生和模拟是否相同?” 鉴于数字孪生概念的新兴性质,提出这个问题是很自然的。虽然模拟是数字双胞胎的重要组成部分,但数字双胞胎的目的不仅仅是模拟。让我们来看看三个主要区别:

过去

模拟通常用于设计,在某些情况下用于离线优化。相反,数字孪生用于整个设计-执行-变更-退役生命周期实时。

想象一辆汽车驶入车库进行定期维修。传统上,指定的服务工程师会在决定服务计划之前与车主面谈、进行目视检查并下载日志。现在,想象一个虚拟模型,它了解汽车的一切——定期收集重要的性能统计数据;过去更换的零件;以前的服务记录;传感器观察到的潜在问题;和更多。在这种操作场景中,数字孪生有助于节省时间、成本和精力。每个利益相关者都可以在适当的时候受益于可用的增强和相关信息。

当下

模拟充其量可以帮助了解现实世界中可能发生的事情。数字孪生不仅有助于了解可能发生的事情,而且至关重要的是正在发生的事情(设计在现实世界中的表现)。

任何寻求项目状态报告的人都会理解信息的涓涓细流、不一致的更新以及理解数据的痛苦。这个问题是多维的,很少有常见原因是及时更新的可用性、手动数据收集以及收集信息所涉及的距离和物流。现在,想象一下真实世界的数据通过传感器整理成虚拟模型的情况。数字双胞胎以人性化的 3D 视觉格式提供实时视图。人工操作员监控和解释原样状态大型项目、精细的工艺和设备、可操作的装配线甚至正在护理的患者,都将受益于及时、易于使用的信息。在瞬息万变的世界中,时间至关重要,实时洞察力将有助于防止许多错误决策,进行预防性维护并减少不幸事件。

未来

传统的模拟不提供对物理相互作用的洞察。当物理事物相互作用时,数字孪生将成为理解冲突和冲突的来源。

组织通常通过模拟关键资产开始他们的数字孪生之旅。这样的模拟非常适合玩假设资产的场景。然而,在现实世界中,当资产与其他产品、人员和流程相交时,会出现许多不受欢迎和意外的行为。Gartner 认为数字孪生的发展超越了资产,包括涵盖人员、流程和行为的整个组织。数字孪生与他们对现实世界的看法将帮助操作员了解交互并融入他们的模拟中。独立模拟将融合到数字孪生中,以了解城市、港口或人体的工作方式。此外,数字孪生聚合体 (DTA) 有望为集体提供迄今为止未知的见解;独立的模拟不能。

数字孪生的旅程才刚刚开始。组织目前在模拟范围内的地位会因蓝图、2D 和 3D 模型而异。无论他们的立场如何,数字双胞胎都是数字化转型之旅的下一步。特斯拉为每辆制造的汽车配备了一个数字孪生模型。每天,来自汽车的数千英里数据被输入到工厂的仿真模型中。这是从现实世界中学习和优化的一千多种方法,仅使用仿真模型是不可能的。在自动驾驶的未来,当感觉天气不佳时,车辆可能会自动驶入车库进行检查,而不必“麻烦”车主。

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