数字双胞胎改善了工厂的设计和运行性能

数字双胞胎是设备等简单事物或整个系统等复杂事物的虚拟副本。由传感器创建的数据，为用户实时提供设备或系统发生情况的结构和操作视图。它允许他们监视、建模和调整数字双胞胎，以了解虚拟变化将如何影响原始设备或系统，然后再致力于现实世界中的变化。

虽然信息技术(IT)和运营技术(OT)的融合世界有着不同的利益和需求，但它确实为创新的工业物联网(IIoT)解决方案打开了大门——就像数字双胞胎一样。这项技术革新制造商使用集成IT/OT数据设计和使用模型的能力，这些模型构成了提高整体效率、质量和敏捷性的基础。

想象未来的工厂

在一个平台中融合IT/OT数据，支持整个工厂的可视化。这就是IT和OT决策者如何始终及时地接收生产力状态更新，从而使他们能够做出更准确的业务决策。

寻求IT/OT融合的制造商受益于安全、可伸缩和可适应的平台，该平台提供嵌入式可配置的端到端可信互操作性，支持云、边缘、内部部署或企业范围的敏捷架构。

FDT技术在可视化和数据分析方面的优势使自动化系统资产(当前基于安装的和新的解决方案)、控制应用程序和边缘设备在全球工业领域实现无缝集成，并扩展对关键运营数据的访问。这种优势延伸到新兴技术，如数字双胞胎，支持更好的决策、更好的数据洞察和可视化、更现代和一致的劳动力培训以及有效的标准操作程序。

FDT的统一环境(FDT3)实现了多用途数字双胞胎。由于数字孪生体代表现实世界的对象，就像设备一样，它可以用于计划、模拟、调试或启用对对象的访问。数字孪生体通常只用于一个目的，但许多项目使用一个数字孪生体用于多个目的，如规划和模拟。

FDT将IT和OT系统和设备结合在一起。因为FDT服务器环境包含两个服务器，所以对于设备或流程的不同配置和模拟都有操作效益和经济(业务)效益。数字孪生驱动数据分析和运营洞察。FDT的优势一直是分析——现在这些分析更加丰富，具有更好的设备诊断和更好的性能。

对于寻求支持业务信息和工厂运营技术融合的成熟解决方案的工业公司，FDT统一环境(也称为FDT3标准)及其FDT服务器和内置OPC UA服务器解决方案可实现IT/OT集成，并为网络/设备数据和健康信息提供安全网关。该标准提供OPC UA客户端/服务器认证的工厂应用数据访问，并利用发布-订阅环境实现实时数据交换。

设备类型管理器(dtm)为设备类型以及特定设备实例提供文档，以扩展对其他用例的支持。例如，可以为设备类型提供eCL@ss描述，以支持详细的工程或设备实例的链接维护文档，以支持生命周期管理。DTM可以作为所有设备相关信息的枢纽。

FDT3为将设备的数字表示部署和集成到许多平台提供了一个公认的标准。它使得将DTM集成到web服务器中成为可能，从而允许远程访问与设备相关的服务，如监控、诊断和参数化。此外，还可以将dtm集成到支持应用程序级集成的OPC服务器中，例如用于资产管理或企业资源规划(ERP)。OPC服务器可以根据FDT OPC统一体系结构(UA)信息模型支持信息模型。

数字孪生环境的好处

FDT服务器和OPC UA一起为系统提供商提供了自动化系统、I/O系统和进程的模拟和虚拟化的数字双胞胎。

将数字孪生技术引入生产系统的主要原因是改善对与生产过程相关的信息的访问，并提高生产系统的灵活性。这既适用于现有的生产系统，也适用于新计划的生产系统。

最初，该功能主要是作为设备的进程内表示，但随着FDT统一环境的发展，重点已经从设备的应用程序内表示发展到提供设备的基于服务器的表示。在FDT环境中，可以有一个服务器提供与设备相关的信息和服务包。然后，服务器可以用于支持与设备相关的非常不同的用例。

DTM提供了关于所有受支持设备类型的打包信息。今天，这通常包括文档以及协议支持文件。使用DTM为模拟或虚拟调试提供文件是很容易的。如果这些文件是通过链接提供的，设备供应商可以在不更新DTM的情况下维护和更新这些文件。

设备供应商的商业利益是，他们只需要为多种目的支持一种解决方案。DTM包可以支持传统业务和物联网用例。最终用户的业务利益是，他们可以使用完善的、成熟的技术作为信息访问的基础。

改进设计和性能

数字双胞胎通过语义互操作性改进了生命周期的控制和配置，包括改进工厂设计和运行性能。

目前，为工厂设计提供支持的方法有很多。此外，还没有通用的解决方案可以将知识从生产系统生命周期的早期阶段(如从工厂设计)转移到操作阶段。

如果支持工厂设计的设备数据可以用语义信息标注，那么系统规划人员和操作人员将更容易理解设备数据以及规划数据与设备当前配置之间的关系。使用FDT OPC UA信息模型，可以从任何用户应用程序访问此信息。

扩展连接

FDT/OPC UA模型的实现为工程、分布式控制、资产管理和其他系统提供了扩展的连接，作为现代互联世界中工业物联网和应用程序的一部分。

该技术旨在提供一个独立于供应商的软件接口，用于集成资产，并为最终用户提供流程、工厂(离散)和混合操作的设备智能访问。在这些具有独特运营需求的不同市场中，该技术为利用智能设备最复杂的功能提供了共同的环境。

调试和启动是数字孪生最重要的两个用例，因为人们越来越不依赖物理设备。数字孪生的价值在于在模拟环境中实现生命周期过程的快速配置和现代化。

想象一下，在不受物理设备限制的情况下，可以精确地操作。模拟设备可以了解环境并将值发送回用户。信息模型直接来自设备。

FDT连接了现实世界和虚拟世界，实现了跨任何网络和网络层次结构的安全通信，允许对任何协议或设备建模。有了数字双胞胎，就有可能改变应用程序，并使用DTM来配置、模拟、检查行为、做出决定并从过去的行为中学习。

-这最初出现在欧洲控制工程网站是由FDT集团他是CFE媒体和技术内容合作伙伴。由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

欲知更多有关FDT3的资讯，请浏览:www.fdtgroup.org/innovation

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