机器学习、深度学习、人工智能和工业4.0的发展，催生了对实时数据的需求。我们可以通过数字孪生技术获取这些数据。数据孪生利用物联网。机器监控系统、传感器技术、大数据和云计算来获取实时机器数据。
什么是数字孪生技术
数字孪生是现实世界中任何设备的数字表示或复制品。
我们可以通过实时监控的机器或人力资产的列表：
机器部件，如电机。
完整的产品，如汽车、自行车或涡轮发电机。
制造过程
各种系统，例如人体
我们可以使用数字孪生来监控和复制资源的整个生命周期，并且预测未来的资产行为。例如，工程师 可以使用数字模型预测未来的故障并改进机器（泵、涡轮）的设计。
以下技术正在推动数字孪生技术的发展：
虚拟现实
增强现实和混合现实
物联网
大数据
机器监控
云计算
机器学习
数字孪生如何工作？
数字孪生系统 通过从资产传感器获取输入，将物理机器与虚拟世界连接起来。传感器将实时数据发送到连接的设备或云端。
我们可以从云端或边缘计算设备的实时产品数据制作资产的虚拟副本。资产虚拟副本是其数学模型。
我们可以分析和模拟副本中的资产。通过这种方式，我们可以模拟实际工作条件下的资产性能。
上图显示了车辆数字双胞胎的工作情况。在此过程中，汽车将实时传感器数据发送到云端。传感器数据在云端为车辆创建数字模型。这辆车的双胞胎模型与实际车辆相似。
这样，我们就可以使用数字孪生体，通过在虚拟世界中运行仿真来分析车辆子各种参数上的性能。产品设计师可以加深对现有产品的理解，并根据数字孪生数据改进产品。
数字孪生技术在各个行业的应用
可以在产品生命周期的各个层面将数字孪生技术应用于各个行业，以分析各改进产品性能。以下是数字孪生在不同领域的应用实例：
1.持续工程和设计的数字孪生
2.制造业中的数字孪生
生产线和机器虚拟调试
预测性维护
3.医疗保健行业的患者数字模型
酒店业
数字孪生技术应用实例
产品设计与工程
数字孪生技术在现有产品和新产品设计的持续工程中具有应用。
例如，您可以在山地自行车实施数字孪生技术。因此，工程师可以获取实时自行车传感器数据，例如花盘和轮胎RPM、自行车速度、作用在自行车上的负载、悬架偏转。这些传感器可以为自行车创建数字模型。
工程团队可以将现实结果与模拟结果进行比较，从而将实际自行车性能与设计性能进行比较。
数字孪生生产产品设计和工程中的优势列表:
优化和改进现有产品和新产品
在不构建原型的情况下验证数字世界中的关键设计特征
假设模拟
缩短产品上市时间。
根本原因分析
改进产品设计和可靠性
2.制造业中的数字孪生
数字孪生技术在制造业有以下应用
生产线和机器虚拟调试
预测性维护和远程诊断
2.1使用数字孪生技术对机器和生产线进行虚拟调试
我们可以利用数字孪生技术以虚拟方式调试和运行机器和生产工厂。通过这种方式，虚拟调试有助于工程师进行工厂验证。因此，自动化工程师可以在中的优势在设计的早期阶段发现并解决问题
以下列出了数字孪生技术在工厂自动化中的优势
数字孪生降低了工厂和机器调试成本
远程调试
在设计早期阶段发现并解决问题
加快产品上市时间
持续的提高
2.2使用数字孪生技术经行预测性维护和远程诊断
我们可以利用机器数字模型和机器学习算法来监控和预测机器中的问题，防患于未然。
数字孪生通过实施预测性维护具有以下优势
减低为成本
备件库存管理
减少停机时间
通过预测性维护计划提高生产资产的可靠性
3.医疗行业的数字孪生
医疗保健中的数字双胞胎可以创建患者数字模型。医生可以使用此数字模型为个患者提供个性化医疗服务。例如，当患者被诊断出患有心脏病时。
根据患者的健康状况，医生可以制备患者专用的生物物理模型。特定于患者的生物物理模型的行为方式与患者的行为方式相同。医生还可以在患者数字孪生体上模拟各种场景。
数字孪生在医疗保健行业的优势：
在医疗保健行业实施数字孪生具有以下好处
实时患者检测
个性化医疗保健
远程诊断
降低成本
2022年最佳数字孪生软件
1.微软Azure数字孪生
Microsoft Azure 数字孪生可以创建一个数据驱动的工作场所，我们可以在其中将我们的资产连接到互联网。我们可以将Azure digital twin连接到Azure AI、存储、混合现实。
2.IBM沃森
IBM为虚拟机、产品测试以及产品和流程监控提供各种数字孪生解决方案。
3.来自GE的Predix
Priedix 平台是GE Digital应用程序共享的物联网边缘到云基础，例如资产绩效管理和运营绩效管理。
4.西门子的Mindsphere
Mindsphere利用高级分析及人工智能提供从现实到云端的物联网解决方案，利用来自互联产品、工厂和系统的数据来优化运营、创造更优质的产品并部署新的商业模式。
5.Oracle Virtual Twin
在虚拟孪生中，Oracle的设备虚拟化特性在云中创建物理设备或资产的虚拟表示。虚拟孪生使用基于JSON的模型，改模型包含观察到的期望的属性值，并且还使用语义模型。
6.PTC的ThingWorx
PTC的ThingWorx提供完整的数字孪生解决方案来实时监控机器。
7.Ansys 双生成器
Ansys Twin Builder是一种开放式解决方案，允许工程师创建基于仿真的数字双胞胎——具有真是世界或虚拟传感器输入的资产的数字表示。可以构建、验证和部署基于仿真的数字孪生模型。
8.博世物联网套件.
9.Autodesk Tandem，数字孪生解决方案Autodesk Tandem是一个基于数字孪生技术平台。他使项目能够开始数字化并保持数字化。
