數位孿生是實體物件、系統或流程的虛擬表示或數位對應物。它是使用即時資料、模擬和建模技術建立的，以反映其物理對應物的行為、特徵和效能。數位孿生廣泛應用於製造、醫療保健、運輸和能源等各個行業，以最佳化效能、監控營運並促進決策。
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數位孿生
數位孿生是實體產品或流程的虛擬表示，用於理解和預測物理對應物的效能特徵。數位孿生用於在投資實體原型之前模擬、預測和最佳化產品和生產系統。
什麼是數位孿生？
發現數位孿生的主要特徵
數位孿生透過結合多物理場模擬、資料分析和機器學習來展示設計變更、使用場景、環境條件和其他變數的影響，消除了對實體原型的需求，減少了開發時間並提高了品質。
即時資料集成
數位孿生不斷更新來自感測器、 IoT 設備和其他來源的即時資料，從而在任何給定時間提供實體資產或系統的準確表示。
模擬和建模
數位孿生通常結合模擬和建模技術來模擬實體資產或系統在不同條件下的行為和表現。這可以進行預測分析、最佳化和情境規劃。
雙向通訊
數位孿生可以實現虛擬模型與其實體模型之間的雙向通訊。這意味著來自數位孿生的資料和見解可以為物理世界中的決策和行動提供資訊，反之亦然。
監測與控制
數位孿生允許從虛擬環境即時監控和控制實體資產或系統。這使得遠端監控、診斷和預測性維護能夠最佳化效能並減少停機時間。
行業中的數位孿生範例
製造業
製造流程和設備的數位孿生可以最佳化生產計劃、預測設備故障並提高整體效率。
智慧城市
交通網路和公用事業等城市基礎設施的數位孿生可以最佳化交通流量、管理能源消耗並增強公共服務。
衛生保健
患者生理和醫療設備的數位孿生可以支援個人化治療計劃、遠端監控健康指標並模擬外科手術。
活力
發電廠和再生能源系統的數位孿生可以最佳化能源生產、預測設備故障並管理電網穩定性。
CAD 和模擬軟體中的數位孿生
數位孿生建模可以是 CAD（電腦輔助設計）軟體和模擬軟體的一部分，具體取決於相關軟體的特定功能和能力。
CAD 軟體
CAD 軟體主要用於建立實體物件或系統的詳細 3D 模型。在數位孿生的背景下，CAD 軟體可用於建立實體資產的虛擬表示或幾何形狀。這包括對物理物件的幾何形狀、結構、組件和組件進行建模。CAD 軟體通常專注於幾何表示和設計意圖，使工程師能夠建立準確的產品或系統虛擬模型。
模擬軟體
另一方面，模擬軟體用於模擬物理系統在各種條件下的行為和效能。模擬軟體可以透過整合即時資料、基於實體的模型和模擬技術來整合數位孿生建模，以建立實體資產的虛擬表示。這包括模擬物理系統的動態行為、互動和效能特徵。模擬軟體著重於根據基本物理原理分析和預測系統的行為。
在實務中，數位孿生建模通常涉及 CAD 軟體和模擬軟體的組合。CAD 軟體用於建立物理資產的幾何表示，而模擬軟體用於模擬數位孿生的行為和效能。CAD 和模擬軟體之間的整合使工程師能夠建立全面的數位孿生，準確地表示實體系統及其動態行為。此外，一些軟體平台提供整合解決方案，將 CAD 和模擬功能結合到一個平台中，使使用者能夠在同一環境中從設計無縫過渡到分析。這些整合解決方案使工程師能夠更有效率地建立、模擬和最佳化數位孿生。
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