隨著物聯網以及人工智能和機器學習等先進技術的整合，企業有了利用實時數據并提取有價值見解的絕佳機會。在這些變革性技術中，數字孿生脫穎而出。
通過將物理資產、流程和系統無縫地復制到虛擬模型中，數字孿生使企業能夠優化生產流程、簡化產品設計、進行精確的過程控制、監控風險并推動卓越的績效管理。
不出所料，全球2022年數字孿生市場規模達到111.2億美元，并將繼續快速擴張。
以下將探討數字孿生的概念，并比較了當今市場上一些領先的數字孿生解決方案。
什么是數字孿生?
任何物體或環境都可以使用它的數字孿生來虛擬地表示，它是一種可以精確復制物理系統的虛擬模型。
數字孿生本質上是一個豐富的虛擬環境，它促進了雙向信息流，具有改進產品和流程的巨大潛力。
例如，數字孿生可以用于模擬、測試和監控，而無需對其物理對應物進行任何更改。因此，替代傳統且耗時的物理測試方法，它可以快速改進現實世界的系統，并且成本很低。
(1)歷史背景
1991年，行業專家David Geelrnter在他發表的名為《鏡像世界》著作中首次提出了數字孿生的概念，Michael Grieves博士在2002年的一次會議上以“產品生命周期管理”的名義提出了這個概念，并應用了這個概念。
“數字孿生”一詞也出現在美國宇航局2010年路線圖報告的草案中，該研究機構早在20世紀60年代就使用了這個想法，當時它為其太空探索任務創建了復雜的航天器模擬。
(2)數字孿生解決方案的好處
數字孿生技術在過去幾年中取得了相當大的進步，為企業帶來了數字化轉型的機會。數字孿生解決方案的一些主要優勢包括：
·提高效率
數字孿生解決方案可以通過戰略性規劃生產流程來提高運營效率。它們可以識別過程失敗和相關的風險，并加快開發生命周期，從而提高效率、生產力和整體性能。
·實時監控
數字孿生便于對系統性能進行遠程監控和控制。有了實時數據，生產和設計過程的所有核心方面都可以得到驗證，從而在正確的時間做出正確的決策。
·更好的決策
有效的研究和設計提供了所需的產品改進和更好的見解與有關性能結果的豐富數據。因此，數字孿生解決方案可以幫助企業做出更明智的決策。
(3)應用程序
數字孿生解決方案已經在主要應用中實施。其中包括以下內容：
·制造和工業流程
數字孿生可以模擬和優化制造過程，監控設備性能并提高整體運營效率。它們可以實現不同場景的實時監控、預測性維護和虛擬測試。
·智慧城市
這些數字模型對于創建城市的虛擬副本非常具有價值，使城市規劃者能夠模擬和優化基礎設施、交通系統、能源消耗和城市發展的其他方面。
·建筑及建筑管理
建筑行業可以利用數字孿生技術來模擬和優化建筑設計、施工過程和持續的設施管理。這些模型幫助業主和設施管理人員識別潛在問題，優化能源使用并改善建筑維護。
·零售及供應鏈
借助數字孿生，可以獲得供應鏈的實時可視性，這有助于更準確地預測需求，優化庫存水平并提高整體物流效率。這些模型還使零售商能夠創建個性化的購物體驗，并根據通過客戶數據產生的見解優化零售商店的布局。
頂級數字孿生解決方案
一些頂級的數字孿生解決方案包括：
1.Azure Digital Twins
微軟的Azure Digital Twins使用物聯網空間智能幫助創建物理環境的數字模型。
(1)概述
Azure Digital Twins是一個平臺即服務(PaaS)，提供企業級物聯網連接解決方案。它幫助企業為場所、業務流程和現實世界系統創建全面的數字模型。
(2)特性
·使用數字孿生定義模型
·使用實時圖形表示實時執行環境
·與Azure物聯網中心和LogicApps集成，用于系統輸入的REST API
·使用Azure數據分析的可操作見解
·更高的安全性和可擴展性
·定價簡單、可預測
(3)應用程序
·創建數據驅動的工作空間
·優化業務成本和運營
·改進了產品開發流程
(4)定價
Azure的免費帳戶提供200美元的信用額度，為期30天。Azure有定制的定價計劃。
2.Ansys Twin Builder
Ansys公司為業務創新設計軟件解決方案。Ansys Twin Builder幫助企業創建和部署數字孿生模型。
(1)概述
這個強大的數字平臺有助于開發基于仿真的數字孿生模型。它是一個開放的解決方案，使用混合分析集成多域系統仿真。它可以有效地模擬現實世界的系統，反映他們的生活和經驗。
(2)特性
·提高數字孿生預測精度
·使用復雜的求解器同步更快的模擬
·集成高性能計算資源和廣泛的模型庫
·減少訂單模型(ROM)接口，用于詳細的模擬
(3)應用程序
·產業資產優化與管理
·電池管理系統
·車輛動力系統仿真
·提高互操作性和仿真穩定性
(4)定價
Ansys Twin Builder有30天的免費試用選項。用戶可以申請試用，并聯系他們的專家根據要求制定定價計劃。
3.Eclipse Foundation
Eclipse Foundation為開放創新和協作提供了一個全球平臺。這個獨特的模型有一個名為Ditto的開源框架，用于物聯網和數字孿生解決方案。
(1)概述
Eclipse Ditto幫助企業建立具有互聯網連接的數字孿生資產。它是一個物聯網中間件，可以與支持協議的現有后端系統合并。
(2)特性
·提供web API，簡化工作負載
·帶有數據存儲的微服務
·靜態元數據管理
·基于JavaScript對象表示法(JSON)的文本通信協議
(3)應用程序
·設備即服務，用于數字孿生與物理系統同步
·數字孿生的狀態管理
·授權API調用的訪問控制強制執行
(4)定價
Eclipse是一個免費的開源平臺，專門用于開發服務，用戶可以通過多種渠道聯系公司。
4.Aveva
英國跨國廠商Aveva公司提供尖端的工業軟件解決方案。它幫助企業建立數字孿生，以最大限度地降低風險，推動資產卓越。
(1)概述
Aveva公司為行業領先的工業企業設計智能軟件解決方案。其數字孿生軟件解決方案跨越了資產的整個生命周期。它是一個基于云的、開放的、與供應商無關的平臺，涵蓋了工程和IT運營。
(2)特性
·觸摸控制的全模型可視化
·真正的數字線程與工程和實時數據集成
·廣泛的工程、結構和分析模型
·Aveva API系統的歷史和實時數據收集
·與高端Aveva軟件解決方案集成，實現更深層次的情境化
(3)應用程序
·加速工藝設計
·降低操作風險
·生產優化
·企業可視化
(4)定價
Aveva提供靈活的軟件訂閱計劃，將前期成本降至最低，并可快速獲得投資回報。用戶可以聯系Aveva的專家，以獲得最佳計劃。
5.3DEXPERIENCE
法國跨國廠商Dassault Systemes公司以其創新的可持續軟件解決方案而聞名。被BCG列入《財富》50強。該公司為虛擬或數字孿生解決方案提供3D體驗平臺。
(1)概述
3DExperience專注于融合虛擬世界和現實世界。該平臺是一個集成了SaaS、PaaS和IaaS產品的一體化解決方案。
(2)特性
·易于使用的界面，便于交互
·立即訪問企業級技術和應用程序，例如DELMIA、SIMULIA、CATIA等
·自動更新與頻繁的新功能
•在所有層進行完全安全的數據加密
(3)應用程序
·全面的生產計劃和精益運營
·可持續的商業計劃
·性能、可靠性和安全性評估
·通過事先影響評估提高業務彈性
(4)定價
用戶可以采用3D體驗產品的整個組合，其訂閱計劃是基于需求的。
6.Digital Twin Exchange
行業領先的技術巨頭IBM公司長期以來一直是數字孿生解決方案的先驅，并提供了一個名為IBM Digital Twin Exchange的電子商務平臺，幫助企業買賣數字孿生資產。
(1)概述
IBM的Digital Twin Exchange平臺是一個快速增長的合作伙伴生態系統。它是數字孿生解決方案客戶的一站式商店，他們可以根據需求和預算輕松地從各種可靠的產品中購物。
(2)特性
·IBM支持任何技術問題或協助
·更快地與ERP和企業資產管理系統集成
·提高安全水平
·降低故障風險
(3)應用程序
·智能操作
·供應鏈效率
·設計預測模型
·管理企業數字化資產
(4)定價
該平臺的特色是產品種類繁多，用戶可以找到清單和價格。
7.Oracle IoT Digital Twin Framework
Oracle公司提供與物聯網平臺集成的數字孿生解決方案。Oracle IoT Digital Twin Framework幫助企業進行設備虛擬化和實施。
(1)概述
Oracle IoT全面實現了數字孿生概念。它有助于設計任何現實世界資產或系統的數字代理。Oracle公司還提供了一個數字孿生模擬器，用于開發現成的仿真模型。
(2)特性
·模擬設備的可配置警報
·基于json的可視化表示模型
·集成的ML技術用于穩健的分析模型
·工業孿生的產品生命周期管理(PLM)工具
(3)應用程序
·通過互聯系統提高可視性
·設計良好的假設分析界面
·與后端應用程序連接，進行實時配置
·無需硬件設置的仿真模型開發
(4)定價
Oracle提供統一的定價結構，包括承諾使用折扣和其他獎勵。用戶可以使用Oracle成本估算器檢查估計價格。
8. Amazon IOT TwinMaker
亞馬遜公司一直在通過其AWS平臺擴展智能軟件解決方案，并通過AWS IoT TwinMaker提供數字孿生解決方案。
(1)概述
Amazon IoT TwinMaker 幫助企業開發運營數字孿生。該平臺提供的工具可以有效地創建現有物理系統的虛擬表示，并集成真實世界的數據，從而實現更快的監控操作。
(2)特性
·內置連接器，提供更豐富的數據訪問
·用于定義關系的高級數字孿生圖
·具有場景、工作區和資源的交互式3D視圖
·用于定制可視化面板的Grafana插件
(3)應用程序
·工業運營的優化
·提高產量
·改善設備性能
·低代碼web應用程序構建
(4)定價
Amazon IoT TwinMaker可以通過AWS免費套餐免費使用。免費使用期滿后，用戶根據使用需求購買定價計劃，并查看價格詳情。
9.GE Digital
通用電氣公司為不同的垂直行業提供創新的技術解決方案。此外，GE Digital還提供集成了尖端技術和服務的數字孿生解決方案。
(1)概述
GE Digital是一個豐富的平臺，專門為工業應用設計數字孿生。作為Digital Twin Consortium的聯合創始人，GE專注于工業優化，目前擁有330多個數字孿生藍圖。
(2)特性
·具有成本效益的設計和維護解決方案
·減少計劃時間
·生產力改進
·具有沉浸式可視化的高級分析
(3)應用程序
·面向電網運行的網絡數字孿生解決方案
·智能，速度更快，效率更高
·流程數字孿生解決方案
·人工智能和分析技術的智能制造
(4)定價
用戶可以請求免費試用版和演示。
如何選擇數字孿生解決方案
實施數字孿生解決方案可能具有挑戰性，它需要對現行制度進行深入評價和有效的戰略規劃。以下是在評估不同的數字孿生解決方案時需要考慮的一些提示。
(1)選擇正確的模型
企業需要從數字孿生解決方案中專門分析他們的需求。如果有特定的用例或增強的功能需求，選擇能夠滿足這些需求的平臺。
此外，選擇合適的模型，以滿足企業的業務愿景并產生所需的價值。主要的數字孿生類型是基于物理的孿生和基于數據的孿生。基于物理的數字孿生是由CAD文件構建的，最適合簡單的對象。它最適用于不需要立即做出決定的情況。
基于數據的孿生依賴于機器學習算法，可以產生更準確、更快的結果。因此，它們最適用于復雜的產品和過程。
還有混合數字孿生，將兩種方法結合起來，效率更高。因此，明確定義想要解決的問題，然后最終確定最適合的模型是至關重要的。
(2)敏捷實施
成熟度測試可以評估企業當前的數字產品開發能力。它解決了系統的復雜性，并有助于優先考慮投資領域，以有效地實施數字孿生技術。
最初的幾個月必須與跨職能的敏捷團隊一起開發最小可行產品(MVP)。它可以從一開始就最大化價值收益。根據這些經驗教訓，可以對實施計劃進行校準。
(3)現成的解決方案
由于行業領導者已經提供了現成的解決方案，企業不需要在開發必要的基礎設施和功能上投入大量資金來整合數字孿生技術。與其相反，他們可以通過探索這些供應商和促進開發過程來節省大量的時間、精力和資源。
從單一供應商處購買數字孿生工具、元素和藍圖是避免兼容性和集成挑戰的關鍵。
結語
數字孿生結合真實和數字文字，無縫整合整個價值鏈，創造一流的產品。他們優化了產品和生產。
越來越多的技術領導者正在進入這個領域，開發高效的數字孿生解決方案，并培育新的方法來幫助企業更快、更智能地運營。全球數字孿生市場的穩步增長證明，越來越多的企業愿意利用這些解決方案。
關于企業網D1net(hfnxjk.com)：
國內主流的to B IT門戶，同時在運營國內最大的甲方CIO專家庫和智力輸出及社交平臺-信眾智(www.cioall.com)。同時運營19個IT行業公眾號(微信搜索D1net即可關注)
版權聲明：本文為企業網D1Net編譯，轉載需在文章開頭注明出處為：企業網D1Net，如果不注明出處，企業網D1Net將保留追究其法律責任的權利。
京公網安備 11010502049343號