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數字孿生教程
物聯網 (IoT) 的發展為許多新技術鋪平了道路，其中數字孿生是一個值得關注的技術。數字孿生的概念主要應用於物流、醫療保健、自動化、製造、資產管理等不同行業。
什麼是數字孿生？
數字孿生可以定義為物理物件或流程的虛擬表示，它模擬其在現實世界中對應物體的效能。
數字孿生技術用於預測和分析物理資產的效能。它分為不同型別，執行不同的功能。我們將在本教程後續章節中詳細介紹所有這些要點。
誰應該學習數字孿生技術？
數字孿生技術最初起源於美國國家航空航天局 (NASA)，當時他們希望模擬飛機的物理模型效能。後來，這項創新技術也對製造業和其他行業產生了巨大影響。
裝置製造商開始在其運營中部署數字孿生技術以實現可持續發展。這項技術還與AI和ML配對，以生成預測模型併產生準確的結果。
數字孿生技術將有助於所有渴望在數字化轉型、數字複製、預測性資料分析、大資料分析、資產管理和研發領域發展職業的專業人士。
學習數字孿生的先決條件
數字孿生用於建模和設計目的。虛擬模型用於表示物理效能，設計解決方案用於改進物理對應物。
您必須很好地理解物聯網概念，例如裝置和資料。如果您掌握Python、Azure、Java、SQL查詢、CAD繪圖等的實用知識，將是一個額外的優勢。
關於數字孿生的常見問題
關於數字孿生有一些非常常見的問題 (FAQ)，本節嘗試簡要解答。
1. 數字孿生中使用了哪些技術？
數字孿生可以與各種新技術整合。它支援以下技術：
2. 數字孿生的特點是什麼？
數字孿生技術提供物理系統的精確模型和模擬。其一些顯著特點如下：
- 數字孿生能夠使用數學函式預測複雜資料集。
- 數字孿生能夠實現物理物件與其對應物之間的連線。
- 數字孿生可以藉助感測器獲取即時資料，並模擬現實中發生的情況。
- 數字孿生可用於執行預測分析。它們提供模組化功能來跟蹤資料的效能。
- 數字孿生提供數字軌跡，有助於診斷問題並快速計算資料。
3. 使用數字孿生的好處是什麼？
數字孿生技術有可能為使用者帶來許多好處。我們在此列出數字孿生可以提供的一些主要好處：
- 預測性維護和開發
- 效能監控
- 流程最佳化
- 確保質量和完整性
- 保護資料隱私
- 精確模型
- 提高運營和工程效率
- 改善客戶體驗
4. 數字孿生的不同級別是什麼？
數字孿生根據其複雜性、範圍和不同行業的應用分為不同的級別。讓我們簡要了解一下每個級別：
- 虛擬孿生 - 第一級。它是物理資產的複製品。
- 連線孿生 - 第二級。它整合資料並整合資產效能。
- 預測孿生 - 第三級。它識別潛在問題並預測結果。
- 指令孿生 - 第四級。它結合了先進的建模技術。
- 自主孿生 - 最後一級。從多個數據源學習資料並快速做出決策。
5. 數字孿生的子型別是什麼？
數字孿生分為以下子型別：
- 數字孿生原型 (DTP) - 用於物理資產的設計和分析。
- 數字孿生例項 (DTI) - 與物理對應物連結。
- 數字孿生聚合 (DTA) - DTI 的聚合，用於獲取有關物理產品的資訊。
6. 數字孿生技術中有哪些不同的建模方法？
數字孿生模型有助於做出更好的決策並執行廣泛的資料分析。現在讓我們簡要了解一下不同的模型：
- 資料驅動模型 - 用於最佳化排程技術。
- 相似性模型 - 根據以往歷史記錄從類似機器中獲取記錄。
- 倖存者模型 - 從故障中獲取資料。
- 退化模型 - 如果沒有故障資料，則從安全閾值獲取資料。
7. 數字孿生技術的用例是什麼？
數字孿生是一組自適應模型。它複製物理系統並預測即時操作的效能。它支援廣泛的用例，突出了當前數字環境的效能。
安裝在物理資產上的感測器會生成大量資料。數字孿生技術根據用例可以從簡單到複雜。
一些用例如下：
- 航空航天和國防領域
- 簡化和供應鏈流程
- 高階診斷
- 可再生能源最佳化
- 石油和天然氣行業
- 可持續運營
- 災難管理
- 貨物管理
- 農業產業
8. 數字孿生技術中常用的工具有哪些？
數字孿生支援多種不同的工具，其中一些列在下面：
- Ansys Twin Builder
- Autodesk Tandem
- Azure 數字孿生
- Bentley Systems
- AVEVA
- ANSYS
- COMSOL Multiphysics
9. 數字孿生技術的主要支柱是什麼？
數字孿生服務幫助企業最佳化運營並輕鬆實現目標。最新的工具提供了對物理資產或系統的精確表示，並生成了有價值的效能和行為資料。
數字孿生技術的重要支柱是：
- 整合資料
- 連線性
- 處理
上述三個支柱有助於建立表示物理物件的軟體設計模式。我們可以輕鬆實現快速生產，減少維護和裝置停機時間。此外，我們可以在任何地方檢查效能。