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数字孪生在许多方面都让人联想到早期的个人电脑。最初，创建数字孪生需要过高的计算能力和多名工程师夜以继日地工作，以开发物理模型的数字表示。就像个人电脑一样，技术的进步催生了基于云的数字孪生解决方案，使每个人都有可能探索数字化转型及其益处。
如今，数字孪生市场预计将呈指数级增长，而全球约 200 亿个传感器和终端正在推动这一增长。物联网和 IIoT 的进步也在提高数字孪生技术的采用率方面发挥了作用，这也是如今几乎可以创建任何实体或流程的数字表示的部分原因。
数字孪生技术的优势包括能够实时决策、从复杂的流程或系统中获得洞察力，以及更好地规划未来。您可以在这里阅读相关案例研究，了解数字孪生如何帮助您的企业或个人实现目标。现在，要想获得这些优势，必须创建所选流程、对象、设施或系统的数字孪生，这就是本篇文章的主题。因此，如果你曾想知道开发数字孪生系统需要哪些条件，那么建议将此文添加到书签中。
创建数字孪生系统的 5 个注意事项
创建数字孪生的任务可能听起来令人生畏，但就像大多数活动一样，不假思索地一头扎进去，就能简化整个过程。一旦掌握了创建数字孪生所需的工具，Simio 等辅助技术就会为你提供完成创建过程所需的提示和互动信息。要成功创建数字孪生，以下是您需要了解的知识和资源：
1.定义系统
创建数字孪生的第一步是定义要数字化的系统、流程或对象。要做到这一点，需要对实体有所了解，而这只能通过数据采集来实现。因此，数据定义了要数字化并引入数字空间的系统。
数据采集过程一般具有流动性，取决于所考虑的实体或系统。对于生产设施而言，定义系统或流程的数据可以从设施内的资产中获取，这些资产包括原始设备、车间布局、工作站和物联网设备。这些资产的数据可通过智能边缘设备、RFID、人机界面和其他技术进行采集。
对于车辆等实物，数据采集是通过系统内的传感器、执行器、控制器和其他智能边缘设备完成的。在对中小型物体进行数字化时，也可使用 3D 扫描仪提取点云。对系统或物体产生的数据的成功捕捉是对系统的定义，也是创建数字孪生的第一步。
2.物的身份
数字孪生的好处之一是能够实现流程自动化和开发模拟，分析系统在各种限制条件下的运行方式。这意味着要数字化的系统或设施必须有自己独特的身份，以确保其在被引入系统时能够自主运行。
为了实现这一目标，许多数字孪生平台都使用了去中心化的标识符来验证自我主权对象或设施的数字身份。例如，在开发一个设施的数字孪生系统时，整个系统将拥有自己的唯一身份，设施内的资产也将通过唯一身份验证，以确保其在数字孪生环境中执行模拟时的行动是自主的。
3.直观的数字孪生界面
创建数字孪生的另一个重要因素或选择是选择一种能够帮助您实现目标的技术或软件。你必须清楚该技术如何帮助你实现数字孪生的目标。在选择数字孪生软件或平台时，需要考虑的事项包括
软件如何处理来自物联网设备或设施以及其他企业系统的数据流，以了解所选流程并将其数字化。
您需要了解软件如何将物理对象或资产再现到其数字生态系统中。有些技术在再现实体时支持使用三维模型和动画，而有些技术则无法提供这种清晰度。
在对具有数百个变量、产生大量数据集的复杂系统进行数字化时，创建和管理数字孪生体所需的计算资源会增加。因此，在选择数字孪生平台或解决方案时，计算能力和资源是一个重要的考虑因素。最好的选择是利用云提供服务的可扩展数字孪生技术。
直观的数字孪生解决方案还能简化创建物理资产数字表示的过程。该技术还应该能够理解资产在整个生命周期内产生的数据，或者至少能够集成能够在数字孪生中管理资产身份的工具。
另一个关键考虑因素是数字孪生的预期功能。如果是作为设施监控工具或预测性维护工具，可以使用有限的数字孪生软件，而模拟和调度则需要更先进的技术。
4.小规模实施
在实施数字孪生技术时，建议从小处着手。这意味着要监控系统中简单组件或单一物联网设备的性能，并随着时间的推移不断扩展。这种亲身实践的方法是了解数字孪生技术如何发挥作用，以及如何根据您的要求将其用于管理大型系统的最佳途径。
有了这些知识，您就可以选择探索数字孪生提供的更复杂的方面或功能，如运行复杂的离散事件模拟和调度任务。在开发数字孪生系统时，采用循序渐进的方法来实施或创建数字孪生系统，要比采用 "翻 新 "和 "替换 "的方法提供更多的学习机会。
5.了解安全考虑因素
根据 Gartner 的预测，2020 年将有 500 亿台联网设备和 215 万亿个稳定的物联网连接。如前所述，数字孪生技术采用率的提高和全球联网系统带来了安全挑战。由于数据不断从物理资产或流程传输到数字孪生生态系统，这些安全考虑因素也会影响数字孪生。
在创建数字孪生时，必须制定计划来处理跨网络的安全通信渠道和其他漏洞。要有效做到这一点，就必须了解系统内使用的不同通信协议。因此，在选择数字孪生技术时，还必须考虑安全挑战以及平台如何降低风险。
利用 Simio 创建数字孪生系统
Simio 数字孪生技术为创建物理流程和设施的数字孪生提供了一个广泛的框架。三维表示、动画、放大功能和模拟等关键考虑因素都可以在 Simio 环境中实现。
如果创建得当，数字孪生系统可用于推动数据分析计划、预测性维护、设计布局和模拟各种工作场景。因此，任何人或企业都可以利用 Simio 探索数字孪生的优势，创建复杂或简单系统的数字表示。注册 Simio 基础课程，了解使用 Simio 创建数字孪生表示的更多信息。