2022年9月中旬，美國(guó)上市工程軟件公司Altair發(fā)布了一篇關(guān)于“數(shù)字孿生”(Digital Twin)的全球調(diào)研報(bào)告，該調(diào)研由Atomik Research機(jī)構(gòu)在今年5月完成，在線調(diào)研約2000名專業(yè)人員，人員國(guó)家分布如下：
本文將摘錄報(bào)告中的部分?jǐn)?shù)據(jù)以及觀點(diǎn)，并對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析。紅色字體為報(bào)告中摘錄的內(nèi)容。
數(shù)字孿生技術(shù)是使用數(shù)據(jù)來創(chuàng)建真實(shí)世界資產(chǎn)，并以數(shù)字化表示，從而幫助改進(jìn)協(xié)作、信息訪問和決策。
調(diào)研的專業(yè)人員從事的職業(yè)包括物聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)科學(xué)，軟件工程研發(fā)，信息技術(shù)，信息系統(tǒng)，產(chǎn)品研發(fā)以及執(zhí)行管理，覆蓋的領(lǐng)域包括：航空，建筑工程施工(AEC)，汽車，銀行金融保險(xiǎn)，能源石油天然氣，醫(yī)療，重型裝備，工業(yè)裝備，制造業(yè)，信息科技，消費(fèi)電子
報(bào)告大部分是針對(duì)以上國(guó)家以及地區(qū)的調(diào)查者對(duì)“數(shù)字孿生”的態(tài)度，觀點(diǎn)，理解，使用程度，以及以后使用數(shù)字孿生相關(guān)技術(shù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，不做過多展開，詳細(xì)數(shù)據(jù)可以下載文末的英文報(bào)告。
本文主要講一講報(bào)告中提到的一系列技術(shù)指標(biāo)，其中一個(gè)問題是：
在以下技術(shù)當(dāng)中，哪些是你認(rèn)為和數(shù)字孿生相關(guān)的？
其中CAD/CAE以及人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)排名最前。這其實(shí)是個(gè)很有意思的數(shù)據(jù)。經(jīng)常看公眾號(hào)的朋友知道，CAD/CAE的歷史非常久，所以數(shù)字孿生并不是什么新鮮概念。而人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)也就最近十年才火起來，說明AI相關(guān)技術(shù)已經(jīng)滲透到了各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。
一篇文章了解計(jì)算機(jī)輔助工程CAE（點(diǎn)擊鏈接參考）
Augment/Virtual Reality：虛擬現(xiàn)實(shí)和加強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，很容易理解。
Multi-Disciplinary System Modeling：多學(xué)科系統(tǒng)建模，讓人想到的就是Modelica語言和標(biāo)準(zhǔn)和MBSE
歐洲仿真協(xié)會(huì)EUROSIM于1996年組織了瑞典等6個(gè)國(guó)家建模與仿真領(lǐng)域的14位專家，針對(duì)多領(lǐng)域物理統(tǒng)一建模技術(shù)展開研究，提出通過國(guó)際開放合作，研究設(shè)計(jì)下一代多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語言Modelica，2000年成立非盈利的國(guó)際仿真組織——Modelica協(xié)會(huì)。由該協(xié)會(huì)每隔一年半組織一次Modelica學(xué)術(shù)會(huì)議，交流和探討Modelica語言相關(guān)理論、系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用等方面的研究進(jìn)展，基于Modelica的領(lǐng)域知識(shí)模型庫(kù)建設(shè)與維護(hù)。每?jī)蓚€(gè)月定期召開一次設(shè)計(jì)會(huì)議，討論Modelica的擴(kuò)展與完善。從1997年9月Modelica語言1.0版本開始，目前已到3.1版。經(jīng)過廣泛的國(guó)際合作，基于Modelica語言的模型庫(kù)積累迅猛增長(zhǎng)，并已公開發(fā)布13個(gè)免費(fèi)共享模型庫(kù)和6個(gè)付費(fèi)的專業(yè)領(lǐng)域模型庫(kù)，其模型庫(kù)已覆蓋汽車動(dòng)力學(xué)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、燃料電池、熱動(dòng)力、模糊控制等許多工程領(lǐng)域等。任何研究人員均可在Modelica協(xié)會(huì)的網(wǎng)站(www.modelica.org)下載這些共享資源，利用這些資源用戶可以快速地構(gòu)建自己的仿真應(yīng)用。
以上信息來源于網(wǎng)絡(luò)
簡(jiǎn)單說說MBSE(基于模型的系統(tǒng)工程)（點(diǎn)擊鏈接參考）
Reduced Order Model：模型降階。筆者理解分兩個(gè)維度，一個(gè)是業(yè)務(wù)維度，一個(gè)數(shù)值計(jì)算。模型降階的核心是盡可能減少模型復(fù)雜度，但最大限度保留模型的特征。數(shù)值計(jì)算方面的模型降階段，之前有過簡(jiǎn)要介紹。
The Internet of things(lot)， 物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是intel在上世紀(jì)70年代提出來的，即萬物互聯(lián)。現(xiàn)在火熱的智能家居，智能汽車等等都是典型的物聯(lián)網(wǎng)。
Edge-Computing。邊緣計(jì)算其實(shí)也不是新概念，在2000年初的時(shí)候，IBM就提出過類似的觀點(diǎn)
邊緣計(jì)算，是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺(tái)，就近提供最近端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。邊緣計(jì)算處于物理實(shí)體和工業(yè)連接之間，或處于物理實(shí)體的頂端
以上信息來源于網(wǎng)絡(luò)
Real-Time Data Analysis 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析。
筆者認(rèn)為這個(gè)“數(shù)字孿生”調(diào)研漏掉了很多技術(shù)點(diǎn)和應(yīng)用：比如BIM(Building Information Modeling)，數(shù)字化工廠，GPU計(jì)算，3D打印，逆向工程，此外CAD/CAE應(yīng)該也是廣義上的，即包括了各個(gè)行業(yè)的設(shè)計(jì)建模；仿真內(nèi)容也包括一般的CAE仿真和EDA，CFD，TCAD，Computer Aided Optimization，MDO等各個(gè)專業(yè)仿真優(yōu)化領(lǐng)域。
總的來看，“數(shù)字孿生”范疇非常大，和MBSE一樣，不同行業(yè)不同領(lǐng)域可以有完全不同的解讀，比較適合講故事，如果再扯遠(yuǎn)一點(diǎn)，區(qū)塊鏈也算得上是“數(shù)字孿生”。
調(diào)研報(bào)告下載地址：（復(fù)制鏈接到瀏覽器打開下載）
https://www.altair.com/docs/default-source/pdfs/altair_dt-global-survey-report_web.pdf?sfvrsn=b5aceaa9_33
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