专注于工业应用和资产管理，数字孪生开启了增强、混合和虚拟现实、配对云、人工智能和边缘计算的可能性。
在过去几年中，一些研究人员和行业领袖将数字孪生视为制造商应该考虑的三大工业物联网趋势之一。数字孪生背后的概念已经确立，但推广这一概念所需的支持现在正在推出。这包括采用一种通用语言，以一种简单的建模方式来描述构建的世界。
什么是数字孪生？
数字孪生是物理上由人工智能支持的资产、环境或流程的精确虚拟表示，与现实世界完全同步。这允许公司对其生产环境进行虚拟的“假设”实验，而不会造成干扰。例如，从工厂车间的设备收集的数据可以预测设备故障的原因和方式。同样，仓库中传感器和物联网设备收集的数据可以帮助供应链团队管理未来的库存成本。
对数字孪生的模拟可以加速研究并节省资金和资源
电力公司和可再生能源的其他利益相关方已经在使用数字孪生来模拟太阳能电池板和风力涡轮机的效率。例如，使用气象站的历史数据和云端的人工智能，新的数字模型使工程师能够确定大型装置中风力涡轮机的最佳位置，以获得最佳效率并增加发电量。
通过使用数字孪生技术，开发人员可以在建造风电场之前了解它的运行情况。此外，他们可以使用从现有风力涡轮机收集的数据来模拟未来的设计，匹配不同的涡轮机配置，并为农场的实际位置制造最佳的风力涡轮机。
数字孪生帮助管理整栋建筑和园区
Brookfield One Manhattan West (OMW) 大楼是一座占地 210 万平方英尺的现代化办公大楼，位于纽约市曼哈顿西区。在建造之前，Brookfield 的设想是打造一处数字化的物业。具体来说，他们对使用数字孪生技术创建一个与基础设施直接相连的虚拟建筑模型很感兴趣。
从第一天开始，Brookfield 就设计了数千个传感器和网关，确保建筑中的每一项资产都连接在一起，并无缝地将数据发送到管理中心。然后，所有收集的数据被整合并发送到云端进行分析。
OMW 操作人员可以在增强现实技术的帮助下，利用数字孪生技术，立即检测到潜在问题并迅速采取行动。例如，如果电梯不能正常工作，技术人员可以直接从数字复制品禁用电梯，然后派维修人员去修理。此外，他们可以直观显示来自传感器的实时数据，以确定重要设备何时会出现故障，并在故障发生前进行更换，从而实现预测性维护。
此外，建筑管理人员和电力公司可以使用数字孪生来了解和模拟暖通空调的最佳使用情况。通过分析恒温器的传感器数据并创建虚拟模拟，他们可以通过调整不同单元的功率来进行实验，以便在优化功耗的同时为居民和用户提供最舒适的体验。此外，传感器可以指示房间和空间的实时使用情况，并相应地调节温度和湿度。
相同的概念可应用于同一区域的多栋建筑，打造智能城镇解决方案。
西门子数字建筑 SaaS 销售全球主管 Elisa Rönkä 表示：“现在，有了数字孪生，当我们开始考虑它在运营阶段可以为租户、访客或建筑中的用户或运营商创造的价值时，我们开始在数字孪生的规模上考虑平台方法，这基本上意味着聚合数据，然后将这些新的增值 PropTech 用例也引入到建筑环境中。”
Omniverse - 面向工业应用的数字孪生解决方案
据 NVIDIA 称，随着 NVIDIA Omniverse™ Enterprise 在 NVIDIA® OVX™ 上的部署，企业正在开发物理上由人工智能支持的精确虚拟模拟，这些模拟与现实世界完全同步。
Amazon 的自动化研究部门 Amazon Robotics 拥有超过 50 万台移动驱动机器人来支持仓库物流。这些机器人中的大多数都是在仓库中移动的吊舱，将货架运送到履行站或移动整个设施。
现在，Amazon Robotics 正在 NVIDIA Omniverse Enterprise 中为其仓库构建支持人工智能的数字孪生，以优化仓库设计和流程，培训更多智能机器人助手，并获得整体生产力。
蜂窝基础设施领军企业 Ericsson 现在正在使用数字孪生测试和优化新 5G 网络的部署。他们正在使用 NVIDIA Omniverse Enterprise 创建城市的虚拟表示，以模拟新蜂窝网络的最佳定位，从而提供最佳的 5G 覆盖。利用 NVIDIA RTX 加速实时光线跟踪，研究人员能够实时看到城市中每个点的信号质量的精确表示。
这些只是数字孪生技术在不同行业中潜在用途的几个例子。目前，该技术用于测试和训练自动驾驶机器，验证自动驾驶汽车，模拟关键天气场景、气候研究、高级医疗培训并改造制造业。
增强现实和数字孪生正在改变人们的工作方式
通过使用增强现实头盔和数字模拟，许多行业正在改变技术人员、工厂操作员、医疗工作者和其他人完成日常工作的方式。
如今，增强现实使工程师能够从远程位置执行复杂的操作，而本地服务代表则可以在物理资产上实时执行这些操作。工程师可以看到当地工人正在做什么，并使用数字孪生，提供准确的指示，以执行必要的步骤来完成程序。
在一些医院中，现在使用高清摄像头和传感器进行远程手术。远程医生可以指导当地的手术团队或使用机械臂来完成复杂的手术。
利用人工智能、增强现实和数字孪生，车队运营商现在正在优化货运路线，从而节省时间和昂贵的燃料。
数字孪生刚刚才开始对行业进行革新，好戏还在后头
60 年前，美国国家航空航天局 (NASA) 创建了首批数字孪生之一，用于模拟月球着陆器。参与该项目的工程师们，其中一些仍然健在，也会对当今技术的可能性感到惊讶。
在数字化转型、大数据和模拟技术的推动下，数字孪生刚刚开始在许多其他行业出现。在未来几年，我们将看到实时模拟、可视化、增强和混合现实应用的潜力，以及云为我们日常生活的许多方面带来的力量。
我们比以往任何时候都更需要数字孪生等技术来帮助我们减少碳排放，优化我们的运营以减少浪费，并实现更可持续的未来。
