數字孿生體之另類數字化思路
作者：shania 發布時間：2019-03-29 17:43:48
摘 要：作為過程、產品甚至是服務的虛擬模型，數字孿生體正在成為一項業務需求，范圍涵蓋整個資產流程的全部生命周期，通過和物理世界的配對分析數據和監控系統，能夠預知并阻止問題的發生，防止宕機，并通過模擬規劃未來。
根據Gartner新型技術炒作周期榜單顯示，連續兩年來數字孿生技術都名列前茅，尤其是2018年，其熱度幾近達到了峰值。自2002年概念誕生以來，數字孿生一直被業內看好。作為過程、產品甚至是服務的虛擬模型，數字孿生體正在成為一項業務需求，范圍涵蓋整個資產流程的全部生命周期，通過和物理世界的配對分析數據和監控系統，能夠預知并阻止問題的發生，防止宕機，并通過模擬規劃未來。
數字孿生體的誕生
“在我看來，數字孿生體的誕生是工業互聯網和智能制造發展的一個自然結果。”IIC架構任務組聯合主席林詩萬認為，數據、模型和應用是工業互聯網的三大要素，在不同層次上構成了不同的閉環反饋，實現優化。如何建立有效的算法模型，對于業界而言，建模難、人才少、工業知識不易挖掘、用模難、缺乏算法模型架構，模型難以管理更新等都是工業互聯網目前所面臨的挑戰。作為工業的核心，業界必須需要尋找到系統性的新的方法和技術，以實現算法模型的優化。而數字孿生體的誕生，則是業界需要進一步發掘工業互聯網的價值潛力，將算法、模型推向更深和更廣范疇的結果。
大家都在尋找應對算法模型挑戰的新技術和手段，數字孿生體無疑帶來了答案。
詳解數字孿生體
談及數字孿生體，林詩萬從三個方面做出了解析。
是什么?數字孿生體是實體或者邏輯對象在數字空間的全生命周期動態復制體。
做什么?是基于豐富歷史和實時數據的先進的算法模型，用以實現對對象狀態、行為高保真度的數字化表征、模擬實驗和預測。
為何目的?對物理和邏輯空間對象實現深入的認知、正確的推理、精準的操作。
數字孿生體是是數字化的思路方法，是一種技術體系和技術能力，能夠將生產過程和設備發生的變化詳細分析理解，讓生產、運營能夠順利完備。于此同時，創造數字孿生體卻需要注意以下三點：
1. 數字孿生體的范疇
數字孿生體是實體和邏輯對象，不僅是針對物理對象。其另一半的孿生不一定是物理實體，也可以是邏輯實體，只要是有數據可采的或者能夠安裝傳感器，可以測量，能夠創造價值的都可創造數字孿生體。
2. 必須是動態的復制品
也就是說，數字孿生體與其對應的實體孿生體之間必須存在雙向不對稱連接，實物需向數字孿生體上傳狀態數據，數字孿生體再更具計算結果和業務邏輯要求，向實體孿生體下達指令，其中保障雙向連接是動態、實時的，才能達到最佳計算結果。
3. 雙向連接是全生命周期的
數字孿生體與實體之間是與生共有、同生同長的，任何一個實體孿生體發生的時間都需要上傳到數字孿生體作計算和記錄，實體在運行中的勞損等都能在數字孿生體數據中反映。
數字孿生體的基本要素
數字孿生體由數據、模型和接口三個要素組成。其中數據是數字孿生體的根本，是建立在所對應的實體的全生命周期數據的基礎之上，包括設計、生產過程、部署使用和維護記錄等環節所產生的數據。而模型則是各類數據模型，包括機理的、數字的、三維的等任何幫助可視化的模型，這些模型可利用采集到的數據進行深度分析洞察。最后，數字孿生體還必須提供服務的接口，讓場景、上層的應用能夠利用API，快捷調用各類模型計算結果和其他原始數據。
對于部署和使用，數字孿生體可以通過具體的實例化多處使用，還能并行使用，例如現場做動態尋優，數字孿生體一部分的算法模型可以部署在現場附近，滿足實時需求。同時還能在遠端建立相應數字孿生體進行遠程監控，建立離線的數字孿生體實力，比如模擬測試等。
【本文根據IC架構任務組聯合主席林詩萬演講整理而成】
（責任編輯：cdeng 作者：shania ）
