隨著云基礎(chǔ)設(shè)施、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)、分布式數(shù)據(jù)管理平臺和機器學習能力的進步，數(shù)字孿生已從科幻小說轉(zhuǎn)變?yōu)楦髁鞯臉I(yè)務能力。

長期以來，企業(yè)可以承受OT和IT之間的分離，但對于制造商、建筑業(yè)、零售業(yè)和其他必須連接物理世界和數(shù)字世界的企業(yè)而言，情況已不再如此。數(shù)字孿生是實現(xiàn)這種連接的一種渠道，其具有優(yōu)化生產(chǎn)和提高質(zhì)量的運營優(yōu)勢。更重要的是，當使用對真實世界數(shù)據(jù)的機器學習來改進產(chǎn)品、服務和業(yè)務流程時，可以帶來戰(zhàn)略收益。

以下為開發(fā)數(shù)字孿生前的7個步驟：

1、研究成功部署

在集思廣益并深入任何新技術(shù)領(lǐng)域之前，還是建議先研究企業(yè)、用例和早期采用者所帶來的好處。對于數(shù)字孿生，在制造、建筑、醫(yī)療保健和其他領(lǐng)域有很多示例，包括人腦本身。

任何新興技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導者都在尋找激勵采用的故事。有些應該是鼓舞人心并有助于說明可能性的藝術(shù)；而有些則必須務實并展示業(yè)務成果以吸引支持者。如果企業(yè)的直接競爭對手已經(jīng)成功部署了數(shù)字孿生，那么突出其用例通常會產(chǎn)生一種緊迫感。

2、確定改變游戲規(guī)則的機會

建立數(shù)字孿生是昂貴的。例如，一個小組估計，為商業(yè)辦公樓開發(fā)數(shù)字孿生的成本在120萬到170萬美元之間。因此，在開發(fā)數(shù)字孿生之前，團隊應記錄產(chǎn)品愿景、考慮業(yè)務原理，并估算財務收益。

有時，改變游戲規(guī)則的目標會推動投資。一個示例：2020年，TCS與當?shù)匾患曳钦M織合作，解決了新出現(xiàn)的COVID-19熱點問題。企業(yè)數(shù)字孿生模擬過程和情況，以模擬影響傳播的因素——病毒特征、人口異質(zhì)性和流動模式。這座城市的數(shù)字孿生是一項‘計算機實驗’，旨在探索在不損害公共健康和安全的情況下有效的干預措施。

3、考慮生命周期管理

開發(fā)數(shù)字孿生需要時間和費用，也需要持續(xù)的支持成本來確保模型提供準確的結(jié)果。在嘗試數(shù)字孿生之前要接受的三個原則：

• 不要只是為了技術(shù)本身而試驗技術(shù)。
• 確保用于創(chuàng)建模型、服務或模擬的數(shù)字孿生群體代表現(xiàn)實世界中的人。
• 準備MLOps工具集，以便快速可靠地從開發(fā)到部署數(shù)字孿生。

其實，這主要建議的是預先考慮整個生命周期的要素，尤其是支持機器學習模型和儀器自動化部署的功能。

4、利用系統(tǒng)設(shè)計工具

設(shè)計好業(yè)務案例和生命周期后，團隊應該考慮使用哪些工具來開始其計劃和實驗？

以下是專業(yè)領(lǐng)域中使用的系統(tǒng)設(shè)計工具的一些示例：

• Autodesk數(shù)字孿生，用于建筑、工程和建筑。
• Bentley基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生，用于信號塔和供水系統(tǒng)等領(lǐng)域。
• General Electric數(shù)字孿生，用于設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和制造過程。
• Siemens數(shù)字孿生，用于設(shè)計、開發(fā)和制造消費品。
• Bosch數(shù)字孿生，用于智能建筑，包括空間管理和預測性維護。

這些只是少數(shù)幾個例子，但對于從事數(shù)字孿生工作的技術(shù)人員來說，重要的是熟悉運營團隊使用的工業(yè)平臺。

5、定義用戶角色和機會

每當技術(shù)人員開始一項技術(shù)計劃時，確定最終用戶和最終平臺的使用角色至關(guān)重要。IT領(lǐng)導者應該定義誰從數(shù)字孿生中獲益最多，通常情況下，主要受益者是從事運營工作的人員。

數(shù)字孿生的主要功能是合并OT/IT數(shù)據(jù)，并在需要時通過數(shù)據(jù)分析或AI/ML將這些數(shù)據(jù)集放入上下文。但其真正力量在于使工程師、維護人員和其他技術(shù)人員等OT能夠檢索數(shù)據(jù)點，因為他們能完全理解這些數(shù)據(jù)點。

了解用戶角色是第一步，下一步是確定其工作流程和操作的哪些部分可以從數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)收集、機器學習預測和場景規(guī)劃功能中受益。

6、構(gòu)建可擴展的數(shù)據(jù)平臺

數(shù)字孿生生成的數(shù)據(jù)數(shù)pb甚至更多，必須對其進行保護、分析和用于維護機器學習模型。一個關(guān)鍵的架構(gòu)考慮因素是設(shè)計用于收集物聯(lián)網(wǎng)實時數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)模型和流程，以及數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)管理架構(gòu)。

許多數(shù)據(jù)管理平臺支持實時分析和大規(guī)模機器學習模型。但是，用于模擬數(shù)千個或更多實體（如制造組件或智能建筑）的行為的數(shù)字孿生將需要一個能夠查詢實體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)模型。

7、建立云計算和新興技術(shù)競爭力

安裝數(shù)字孿生平臺、集成來自數(shù)千個物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)，以及建立可擴展的數(shù)據(jù)平臺，都需要IT在大規(guī)模部署技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施方面具有核心競爭力。當IT團隊考慮用例并試驗數(shù)字孿生平臺功能的實驗時，IT領(lǐng)導者必須考慮支持生產(chǎn)就緒數(shù)字孿生所需的云、基礎(chǔ)設(shè)施、集成和設(shè)備。

除了基礎(chǔ)設(shè)施之外，還應開發(fā)支持新興設(shè)備和利用分析的能力。數(shù)字孿生的成功始于強大的數(shù)字核心，由AI/ML和AR/VR等云原生應用支持，并幫助組織處理數(shù)據(jù)和應用，而不需要考慮基礎(chǔ)設(shè)施。

總結(jié)

數(shù)字孿生具有巨大的潛力，但直到現(xiàn)在，對于許多沒有先進技術(shù)能力的企業(yè)而言，其規(guī)模和復雜性都是遙不可及的。好在，此類情況已不再如此，學習并與運營合作的IT領(lǐng)導者有機會為其組織帶來數(shù)字孿生能力。