開發(fā)數(shù)字孿生前的7個(gè)步驟

　　數(shù)字孿生在連接IT和OT方面具有巨大的潛力，但要開發(fā)其成本并不低。以下是確保成功開發(fā)的方法。

　　隨著云基礎(chǔ)設(shè)施、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、分布式數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和機(jī)器學(xué)習(xí)能力的進(jìn)步，數(shù)字孿生已從科幻小說轉(zhuǎn)變?yōu)楦�主流的業(yè)務(wù)能力。

　　長(zhǎng)期以來，企業(yè)可以承受OT和IT之間的分離，但對(duì)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(shí)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(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)。更重要的是，當(dāng)使用對(duì)真實(shí)世界數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)來改進(jìn)產(chǎn)品、服務(wù)和業(yè)務(wù)流程時(shí)，可以帶來戰(zhàn)略收益。

　　以下為開發(fā)數(shù)字孿生前的7個(gè)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(duì)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(dǎo)者都在尋找激勵(lì)采用的故事。有些應(yīng)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(wù)實(shí)并展示業(yè)務(wù)成果以吸引支持者。如果企業(yè)的直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手已經(jīng)成功部署了數(shù)字孿生，那么突出其用例通常會(huì)產(chǎn)生一種緊迫感。

　　2、確定改變游戲規(guī)則的機(jī)會(huì)

　　建立數(shù)字孿生是昂貴的。例如，一個(gè)小組估計(jì)，為商業(yè)辦公樓開發(fā)數(shù)字孿生的成本在120萬(wàn)到170萬(wàn)美元之間。因此，在開發(fā)數(shù)字孿生之前，團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)記錄產(chǎn)品愿景、考慮業(yè)務(wù)原理，并估算財(cái)務(wù)收益。

　　有時(shí)，改變游戲規(guī)則的目標(biāo)會(huì)推動(dòng)投資。一個(gè)示例：2020年，TCS與當(dāng)?shù)匾患曳钦�府組織合作，解決了新出現(xiàn)的COVID-19熱點(diǎn)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(dòng)模式。這座城市的數(shù)字孿生是一項(xiàng)‘計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)’，旨在探索在不損害公共健康和安全的情況下有效的干預(yù)措施。

　　3、考慮生命周期管理

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

　　不要只是為了技術(shù)本身而試驗(yàn)技術(shù)。

　　確保用于創(chuàng)建模型、服務(wù)或模擬的數(shù)字孿生群體代表現(xiàn)實(shí)世界中的人。

　　準(zhǔn)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(shí)，這主要建議的是預(yù)先考慮整個(gè)生命周期的要素，尤其是支持機(jī)器學(xué)習(xí)模型和儀器自動(dòng)化部署的功能。

　　4、利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具

　　設(shè)計(jì)好業(yè)務(wù)案例和生命周期后，團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該考慮使用哪些工具來開始其計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)?

　　以下是專業(yè)領(lǐng)域中使用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(hào)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(jì)、開發(fā)和制造消費(fèi)品。

　　Bosch數(shù)字孿生，用于智能建筑，包括空間管理和預(yù)測(cè)性維護(hù)。

　　這些只是少數(shù)幾個(gè)例子，但對(duì)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(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)使用的工業(yè)平臺(tái)。

　　5、定義用戶角色和機(jī)會(huì)

　　每當(dāng)技術(shù)人員開始一項(xiàng)技術(shù)計(jì)劃時(shí)，確定最終用戶和最終平臺(tái)的使用角色至關(guān)重要。IT領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)該定義誰(shuí)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(yùn)營(yíng)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(shí)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(hù)人員和其他技術(shù)人員等OT能夠檢索數(shù)據(jù)點(diǎn)，因?yàn)樗麄兡芡耆�理解這些數(shù)據(jù)點(diǎn)。

　　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(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)和場(chǎng)景規(guī)劃功能中受益。

　　6、構(gòu)建可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)平臺(tái)

　　數(shù)字孿生生成的數(shù)據(jù)數(shù)pb甚至更多，必須對(duì)其進(jìn)行保護(hù)、分析和用于維護(hù)機(jī)器學(xué)習(xí)模型。一個(gè)關(guān)鍵的架構(gòu)考慮因素是設(shè)計(jì)用于收集物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)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(tái)支持實(shí)時(shí)分析和大規(guī)模機(jī)器學(xué)習(xí)模型。但是，用于模擬數(shù)千個(gè)或更多實(shí)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(gè)能夠查詢實(shí)體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)模型。

　　7、建立云計(jì)算和新興技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力

　　安裝數(shù)字孿生平臺(tái)、集成來自數(shù)千個(gè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)，以及建立可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)平臺(tái)，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(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)IT團(tuán)隊(duì)考慮用例并試驗(yàn)數(shù)字孿生平臺(tái)功能的實(shí)驗(yàn)時(shí)，IT領(lǐng)導(dǎo)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(yīng)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(qiáng)大的數(shù)字核心，由AI/ML和AR/VR等云原生應(yīng)用支持，并幫助組織處理數(shù)據(jù)和應(yīng)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(duì)于許多沒有先進(jìn)技術(shù)能力的企業(yè)而言，其規(guī)模和復(fù)雜性都是遙不可及的。好在，此類情況已不再如此，學(xué)習(xí)并與運(yùn)營(yíng)合作的IT領(lǐng)導(dǎo)者有機(jī)會(huì)為其組織帶來數(shù)字孿生能力。