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數字孿生的五個維度是什么？

（2024年11月23日更新）

數字孿生（DT）是實用的OT/IT整合方法可以增強兩者之間的互動，并整合雙方的數據。它有助于開發更智能、更高效、更可靠的制造系統，也是實施智能制造的關鍵一步。目前，許多人對數字雙胞胎的認知還不夠全面，特別是數據和應用程序沒有得到足夠的關注，但事實上，這兩個元素是數字雙胞胎中最重要的兩個元素，除了物理實體、虛擬實體和連接。一般來說，數字雙胞胎應該包括理實體、虛擬實體、物理與虛擬實體的連接、數據和應用。

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數字孿生的發展

2003年，數字孿生最初在格里夫斯管理產品的生命周期（PLM）在執行課程中，他將其定義為三個維度，包括一個物理實體、一個數字對應物和一個將兩部分聯系在一起的連接。

當代數字孿生的五個維度

（PE表示物理實體，VE表示虛擬實體，Ss表示服務(應用)，DD表示孿生數據，CN表示各組件之間的連接)

隨著時代的發展，人們發現物理實體數據和服務（應用應用程序）兩個維度，形成數字雙胞胎的五個維度，使新技術除了物理、虛擬和互動外，還可以整合物理和虛擬數據，實現更全面、更準確的信息獲取；同時，服務（應用程序）納入數字雙胞胎模型，如檢測、判斷和預測。

數字孿生的核心

模型、數據、連接和服務在數字孿生中始終發揮著最重要的作用，這四個部分也是數字孿生的核心。

模型

數字雙胞胎的一個重要特征是，虛擬世界中存在一個數字鏡像，并在整個生命周期中與它一起工作。大多數人對數字孿生的第一印象是3D模型可以說是這里模型的一部分，但數字孿生模型不僅僅是你能看到的3D該模型具有實時同步、可靠映射、高保真等特點。

數據

數字孿生數據由五部分組成：一是物理實體數據，主要包括運行狀態和工作條件；二是虛擬鏡像數據由模型參數和模型運行數據組成；三是服務應用數據，描述服務包裝、組合、呼叫等；四是從現有數據庫和系統中挖掘或獲取的領域知識；最后是上述數據的集成處理數據，數據融合算法(如神經網絡)D-S獲得算法和卡爾曼濾波器)。

服務

服務分為物理實體和虛擬鏡像。通過實時調整，物理實體可以按預期工作，虛擬鏡像的高保真度可以通過物理實體與鏡像模型的關系校準和模型參數校準來保持。物理實體服務主要包括監測服務，PHM虛擬鏡像服務主要包括模型構建服務、校準服務和測試服務。

連接

從概念圖可以看出，五維數字雙胞胎的連接不僅包括物理實體和虛擬鏡像之間的連接，還包括它們與服務和數字雙胞胎數據之間的雙向連接。也可以看出，數字雙胞胎中服務和數據角色的增加也帶來了整個系統角色之間的復雜聯系。

數字雙胞胎和工業互聯網

從技術角度看，數字孿生系統的構建分為物理實體建模(傳感、射頻、嵌入、數采)、虛擬鏡像建模(3)D模型、行為建模、規則建模、模型集成、模型分析、模型評價)、服務建模(資源管理、服務描述、服務包裝、服務可視化、搜索匹配、服務評價、容錯管理、人機交互)、數據建模(存儲、清理、轉換、集成、集成、集成、分析、可視化、完整性、安全性)、連接建模(協議分析、協議轉換、感知、API、標準）。

首先，寄云NeuSeer在物理實體層面，工業數據采集網關支持數字雙胞胎的建。它提供不同類型的接口，RS232/485/以太網，可與西門子、歐姆龍、三菱、臺達等數百種常見的對接PLC，點表和格式化配置靈活，提供高性能MQTT同時，提供統一的管理接口，支持遠程配置升級VPN接入。

不僅如此，工業數據分析建模平臺還提供靈活的數據模型和數據對象持豐富的數據預處理、數據探索、統計分析、機器學習、神經網絡分析模型和可視化；支持模型的發布和共享，呼應數字雙胞胎概念中的服務發現和搜索。

此外，寄云NeuSeer工業應用開發平臺沒有(低)代碼可視化開發功能的工業組態D/3D、儀表板、分析報表、填寫表單、直接相關指標數據、安全發布機制、可集成到應用中的優勢，加上先進的編譯、包裝、部署、持續更新、豐富的微服務目錄，API網關，統一用戶登錄，支持邊緣部署，數字孿生建設規則中的服務化、輕量化、模塊化和標準化Nordic代理起來像魚得水。

平臺雙驅動的數據智能應用

由于智能制造和數字雙胞胎的核心是數據，應用是導向的，基于平臺，云技術提出了平臺數據智能應用雙輪驅動戰略NeuSeer以工業互聯網平臺為主線，以數據智能應用為基礎的雙輪驅動模式。從水平集成的角度來看，制造企業需要通過平臺連接人、機、物等工業要素，獲取各種設備實時數據和生產過程數據，然后結合行業機制模型，輔以機器學習和人工智能分析，構建生產指標優化能力，實現反饋控制和實時決策能力，然后優化生產過程。