什麼是數位分身？（What is a Digital Twin?）
數位分身是指一個單位（如個體實體資產或過程）的數位模型，透過整合來自多個來源的數據來建立，能夠預測該單位運作的綜合系統。這些數據來源通常包括設計模擬（design
simulations）、系統模型（system models）、測試數據（test data）、製造和維護記錄（manufacturing and
maintenance records）以及運營或物聯網（IoT）數據。
數位分身噴射機（Digital Twin Jet）
在產品開發設計和測試階段建立一個精準的數位分身，需要工程過程數據和模擬。這與測試數據結合形成一個特定產品的數位模型，一個權威的真實源，代表了最新的性能預測和其他感興趣的屬性。要創建一個數位分身，更通用的模型將更新所有相關的製造和運營數據以適應個別單位。
為什麼要建立數位分身？（Why build a Digital Twin?）
在部署前使用一個權威的真實源將使複雜系統的工程設計、原型製作和測試更快、更便宜且更有效。一旦單位被部署並提供實體數據，一個數位分身就被啟動並用於幫助維持單位在其生命週期內的功能運作。數位分身允許新的分析任務，如健康監測和預測性維護、評估和優化正在進行的運營，以及預測和監控單位對於更大系統（如飛機或電網）的行為。數位分身代表了工程分析的一個範式轉變，並承諾提供超越傳統方法的許多好處。
為什麼現在？（Why now?）
許多在航太、製造和醫療器械等行業的公司正在迅速採用數位革命的方法論來創新和增強他們的產品設計開發和製造過程。這些方法論已擴展了計量學，帶來了響應式數位測量裝置，產生了一個“數據豐富”的環境並推進了模擬能力。現在可以使用從真實系統記錄的數據分析複雜的多物理系統，這在十年前是達不到的。數位分身作為使用這些新穎能力將實體和模擬資訊結合起來，從現有資源中獲得更大價值的一種方式已經出現。
SmartUQ如何幫助實現數位分身的現實（How SmartUQ Helps Make
Digital Twins a Reality）
為了提供真正的價值，數位分身必須能夠做到三件事：整合來自不同來源的數據、操作足夠快以根據需要運行分析（即實時或比實時更快），並提供對使用數位分身所做預測的信心程度。特別是在使用它進行昂貴的關鍵硬件的決策或控制過程時，信心是非常重要的。
結合數據（Combining Data）
為了使數位分身成為實體單位的全面代表，它必須結合來自多種來源的數據，包括高保真模擬、系統模型、歷史記錄、測試數據和機器遙測。每個數據都可能有不同程度的不確定性、保真度和運行條件的覆蓋度，產生覆蓋系統行為所有方面的數據拼圖。
加速（Acceleration）
數位分身可以提供對單位性能的更深入洞察，生成有用的設計和診斷資訊。這些洞察必須在相對於正在做出的運營決策的適當時間框架內生成。
這意味著數位分身必須在實時進行高價值活動的預測，如性能監控、故障檢查、實時磨損評估和虛擬傳感器。如果考慮運營優化或系統不確定性，速度要求更為嚴格：數位分身必須比實時運行得更快，以便為大量可能的危險情境做出預測。
不確定性量化 / 驗證 / 信任（Uncertainty
Quantification / Validation / Trust）
在所有數位分身應用的核心，都有一個信任問題：數位分身所做的預測有多準確，以及這種準確性在哪裡會崩潰？沒有任何模型可以完全忠實於底層實體系統，所以問題在於模型差異在設計或運營空間的哪裡，模型與實體系統的偏差有多大，以及給定分析將如何受到影響。即使存在顯著差異也會使其在高價值應用如實時控制或運營優化中無用甚至危險的情況下，數位分身在設計和維護分析等領域的任務中仍然是一項寶貴資產。因此，描述數位分身的可信度以及應用的要求至關重要。
摘要（Summary）
SmartUQ的工程分析工具在結合數據、加速預測時間以及提供數位分身預測結果的信心方面發揮了重要作用。我們的專業知識和工具可以幫助將數位分身從一系列模型轉變為
一個快速、準確、經過驗證的真實源。聯繫皮托科技討論您的數位專案和需求。
