云计算的数字双胞胎帮助企业削减成本，提高安全性，但它们能帮助防止下一次全球危机吗?
由于在办公室与同事聚集不再安全，在COVID-19大流行期间，许多行业的工作变得偏远。但是，你已经知道了。然而，你可能没有意识到，虚拟工作并不局限于Zoom会议和Slack渠道。从员工培训、产品测试到风险规划和资产管理，一切都变成了虚拟的，这要归功于一种鲜为人知的技术——“数字孪生”。
由于云计算、人工智能和物联网等技术的发展，数字孪生已经获得了发展势头。在过去的十年中，云计算、人工智能和物联网等技术的日益强大和复杂程度使数字孪生变得更有吸引力，也更可行。然而，就像许多其他技术一样，COVID-19大流行创造了新的紧迫需求，就像火上添花一样，加快了采用的速度和规模。以至于在短短一年的时间里，数字双胞胎已经成为许多行业的重要工具。
但究竟什么是数字孪生技术，数字孪生工作如何使消费者受益?答案不仅仅是让采用数字双胞胎的企业更成功。它们还可能使社会更安全。
数码孪生兄弟(digital twin)是一个地方或事物的精确的三维数码复制品。通常情况下，它会从真实世界的传感器中获取数据，从而能够通过云不断更新实时操作信息。
通过这种方式，数字双胞胎为公司和科学家提供了在假想环境中分析和实验真实物体的手段，看到潜在的场景如何在不冒资源风险的情况下(在某些情况下，甚至是生命的风险)进行实际测试。
事实上，数字双胞胎可以帮助优化从飞机、汽车到摩天大楼和培训项目的一切，无论他们已经以物质形式存在还是仍处于规划阶段。
由于它们用途广泛，可以执行很多功能，预计数字双胞胎将在包括建筑、城市规划、航空航天、制造业和医疗保健等一系列行业产生前所未有的影响。例如，在工厂中，机器的数字孪生可以帮助制造商测试和优化他们的生产流程。在航空航天和基础设施领域，它们可以帮助工程师改进和测试他们的设计，而不会让人员或资金面临风险。在城市规划中，它们可以帮助城市设计出负担得起的、有效的解决方案，来解决交通流量、垃圾和污染等复杂问题。
随着预测报道2020年5月，另一个例子是铁路行业。例如，意大利IT咨询公司AlmavivA运输与物流事业部首席运营官Maurizio Lombardi告诉the Forecast，在意大利，数字孪生帮助铁路运营商简化流程，改善预测性维护，并监测其基础设施的健康状况。
在这些和无数其他潜在使用案例的力量下，数字孪生预计将在未来十年爆发。事实上，2020年的报告研究和市场据预测，数字双胞胎市场将从2019年的38亿美元增长到2023年的358亿美元。这是9倍的增长。
据Michael Grieves，现在只有最近有几十年的专业软件设计了使用专业软件的产品，才能拥有佛罗里达州理工学院的先进制造业的先进制造业的首席科学家，虽然迈克尔悲惨，但最近只有图形技术能够恰当地镜像现实生活。2002年双胞胎在密歇根大学的产品生命周期管理（PLM）研究时。这加上了通过云存储和传输数据的能力，它创造了一个成熟的数字双胞胎采用的时刻。
格里夫斯在接受美国机械工程师协会(ASME)的采访时说:“目前，我认为我们正处于数字双胞胎的概念阶段。最近的面试．“我们拥有这些信息，我们可以根据模型和行为方面和建模和仿真创建此虚拟版本的真实环境。下一步是将所有这些信息自动且智能地拉到一起，我们开始看到随着软件功能开始时发生的。“
数字孪生与自动化和人工智能的融合将在广泛的行业中产生益处，其中许多已经创造和使用数字双胞胎。
在这里，数字孪生反映了从工厂的装配线到装卸码头的一切。通过分析数字化环境下工厂的表现，制造商可以发现问题并想出潜在的解决方案。例如，如果生产太慢，制造商可能会使用生产线的数字孪生模型来定位潜在的瓶颈，并对生产线提出的更改进行建模，以确定这些更改将如何影响生产。如果制造商想要消除浪费，它可以用类似的方式对生产线的变化进行建模，看看它们是否会产生预期的结果。运行这样的“如果”场景可以让制造商在投入资源进行实际生产之前测试解决方案，看看它们是否可行。
数字双胞胎在维护场景中也很有用。例如，如果一个机器部件在生产过程中发生故障，制造商可以在数字孪生设备中复制该事件，以更好地了解它对现实生活中的生产线产生的影响。这样做，他们可以更快地找到破损的原因，并在不能立即更换的情况下制定变通办法。
工程师可以使用数字孪生来建立他们所设计系统的数字模拟。例如，一位汽车工程师可以模拟一辆汽车撞到墙上的情况，以确定汽车的反应，然后进行设计修改，以提高其安全性能——所有这些都无需花钱建造和毁坏一辆汽车。航空航天工程师也可以在火箭上做同样的事情，以测试其性能，而不会危及可能需要在火箭上的宇航员。
石油和天然气公司以同样的方式使用数字双胞胎：用于系统设计和监控和预测性维护。在后者中，互联网连接的传感器连续监控资产 - 一种石油钻机，例如 - 并将读回到其数字双胞胎的读数，该读数不需要更换或以其他方式维护。通过这种方式，工程师可以远程监控遥远设备的性能，而无需将检查员放在地上，这可能是昂贵和危险的。
数字双胞胎和智能城市是很好的伙伴。利用城市和基础设施的数字双胞胎来可视化数据和运行模拟，城市规划者和土木工程师可以解决交通拥堵和空气污染等问题。例如，他们可以设想一座新建筑将对其周围环境产生的影响，并将有机会减少浪费或节约能源的区域隔离开来。新加坡的虚拟新加坡例如，Initiative利用数字孪生来确定太阳能电池、手机信号塔和信号灯的最佳位置。
也许有一天，医生们可以利用病人的医疗信息来创建数字双胞胎。除了人工智能，这样的双胞胎还可以帮助他们诊断疾病、开药和监测健康状况，方法是学习患者的正常生物节律，并标记出可能需要干预的偏差。
商业领袖们并没有忽视数字双胞胎的好处。在上述报告中，ResearchandMarkets发现，虽然只有三分之一(36%)的行业领导者了解数字孪生的好处，但超过一半(53%)的企业计划在2028年之前将其纳入业务。
格里夫斯在2020年美国机械工程师协会(ASME)的主题演讲中表示，随着数字双胞胎自身的进步，数字双胞胎的数量只会增加，而随着技术的进步，数字双胞胎将继续这样做数字双峰会．以数字双胞胎的准确性为例。格里夫斯表示，如今，利用人工智能的数字双胞胎的准确率约为75%。他表示，随着技术的进步，这一数字最终将增长到98%。
这种准确性将为数字双胞胎创造更大的机会，它将突然变得在紧急情况下像在正常操作过程中一样有用。
“在[2009]法航477航班坠毁事件中，飞行员不断地执行同样的[错误的]行动。格里夫斯在2020年的一次采访中表示洞察力杂志是奥克兰大学工商管理学院的出版物。“另一个预测可以挽救生命的领域是手术。”
或者考虑下一个大流行：与城市，医院和患者的数字双胞胎 - 甚至是病毒本身，或者潜在的疫苗与它 - 下次致死疾病威胁人类，可能会模拟其传输，预测其扩散和工程师公共卫生干预措施，将其停留在其轨道中。类似的模型在自然灾害的后果或在人道主义危机中有用。通过这种方式，数字双胞胎可以通过实现更好的和更安全的世界来触及一个非常个人级别的个人。
格里夫斯在2020年对工业软件公司Cognite表示:“(数字孪生)正在主导我们的能力。面试．“只要我们增加了计算能力，我们认为，我认为未来是......聪明。”
Jean Thilmany是一名住在圣保罗的自由撰稿人，主要写工程和技术方面的文章。
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