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物聯(lián)網(wǎng)(IOT)技術(shù)的進(jìn)步使數(shù)字化雙胞胎的概念成為了現(xiàn)實(shí)。現(xiàn)在，最直接的體現(xiàn)就是傳感器和驅(qū)動(dòng)器安裝到物理設(shè)備上，通過設(shè)備內(nèi)部的一個(gè)部件或整個(gè)設(shè)備本身來捕獲數(shù)據(jù)，并采用數(shù)字化雙胞胎進(jìn)行控制。這通常被描述為從實(shí)體到數(shù)字再返回的雙向數(shù)據(jù)流。但是，也不僅如此。每一個(gè)數(shù)字化雙胞胎都將包含多條信息線索。這不僅僅限于物理設(shè)備和它的數(shù)字孿生兄弟,還有其之間的企業(yè)系統(tǒng),如CAD、ERP、MES, PLM,通過系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)創(chuàng)建初始模型和供應(yīng)支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，建立一個(gè)完整的模型。此外，數(shù)據(jù)在模擬對(duì)象、其數(shù)字化雙胞胎以及需要查看、管理或操作其持有的數(shù)據(jù)之間流動(dòng)。通過數(shù)字化雙胞胎執(zhí)行的分析和模擬越先進(jìn)，參與這個(gè)過程的對(duì)象就越多。

但是，如何才能創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字化雙胞胎呢?開始創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字化雙胞胎聽起來非常復(fù)雜，但實(shí)際可以分為三個(gè)階段:

① 設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)數(shù)字化雙胞胎有兩個(gè)主要元素: 首先,需要選擇需要的使技術(shù)集成的對(duì)象在其數(shù)字化雙胞胎來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)流的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和與操作及信息從其他企業(yè)系統(tǒng)的集成。你需要清楚你需要的設(shè)備類型，和創(chuàng)建對(duì)象的3D模型所需的建模軟件，以及誰能訪問數(shù)字化雙胞胎中的信息或通過它獲得對(duì)實(shí)體物件的控制。安全的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理對(duì)于克服與識(shí)別網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。它提供了對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行身份驗(yàn)證、供應(yīng)、配置、監(jiān)視和管理的能力。一個(gè)身份驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)允許您快速且安全地大規(guī)模地完成這一任務(wù)。

第二，必須了解跨資產(chǎn)生命周期所需的信息類型、存儲(chǔ)該信息的位置以及如何訪問和使用該信息。重要的是，要以可重用的方式構(gòu)建信息，以便在系統(tǒng)之間快速有效地交換。身份驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以管理數(shù)字化雙胞胎中涉及的每個(gè)元素的身份，并提供消息傳遞服務(wù)，以自動(dòng)化這些人、系統(tǒng)和事物之間的安全通信。

② 構(gòu)建

在創(chuàng)建數(shù)字化雙胞胎之前必須決定其功能。這僅僅是為了監(jiān)控生產(chǎn)狀況嗎?你想要數(shù)字化雙胞胎控制和改變?cè)O(shè)備嗎?是否希望將生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)用于高級(jí)分析，以協(xié)助預(yù)測(cè)性維護(hù)?或者，想使用雙胞胎中的數(shù)據(jù)和模型來執(zhí)行仿真，以幫助操作性能和產(chǎn)品開發(fā)嗎?

這些問題的答案將決定附加到產(chǎn)線的設(shè)備類型，以及是否需要使用更復(fù)雜的設(shè)備，還將決定集成和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備以及管理需求。如果PLC程序越復(fù)雜，這些功能就越全面。

例如，大多數(shù)雙胞胎將尋求利用分析來提高運(yùn)營(yíng)性能和決策。來控制數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、準(zhǔn)備和呈現(xiàn)方式對(duì)于應(yīng)用高級(jí)分析至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的結(jié)果，必須保證來自物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)質(zhì)量。每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，包括其傳輸和接受數(shù)據(jù)的權(quán)利，都要得到驗(yàn)證。從一開始，采用設(shè)計(jì)識(shí)別的方法就可以將這些能力構(gòu)建到數(shù)字化雙胞胎模型中。

③ 拓展

大多數(shù)數(shù)字孿生開始時(shí)都很小，比如監(jiān)視設(shè)備中單個(gè)部件的性能，但會(huì)隨著時(shí)間的推移而擴(kuò)展。這有兩種方式。首先，組織將一些較小的數(shù)字化雙胞胎組合在一起，以給出整個(gè)機(jī)器、產(chǎn)線或業(yè)務(wù)流程的完整畫面。其次，組織在現(xiàn)有的數(shù)字孿生系統(tǒng)中添加了更復(fù)雜的功能，如模擬功能。

在這兩種情況下，比起拆散和替換，將數(shù)字孿生體中的功能分層，以滿足這些不斷發(fā)展的需求會(huì)更加適合。需要能夠安全地添加可伸縮的功能，同時(shí)維護(hù)性能，以滿足需要收集和管理的額外數(shù)據(jù)。

經(jīng)過這三個(gè)步驟，就能夠創(chuàng)建一個(gè)比較完整的數(shù)字化雙胞胎模型啦，趕快來試試吧!

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