在这个系列中，我们在预测性维护覆盖不同的主题。如果您正在寻找类似的话题，你可能会遇到术语“数字双胞胎。”在这段视频中，我们将讨论数字双是什么，为什么要使用数字双胞胎，以及它们如何被创建。

预测维护是数字双胞胎的关键应用领域之一。“数字孪生”被定义为实际运行中的实体资产的最新表示。让我们用一个例子来理解这是什么意思。假设我们在不同的地点有井位，我们操作多个泵从地面提取石油和天然气。我们指的是作为一种资产的定义数字双会系统的一个组件,比如阀的泵,也可以是一个系统,泵本身,也可以是一个系统的系统与多个泵的油井。这里，我们假设我们的资产是泵。可以通过创建一个模型来实现泵的最新表示，该模型将使用来自泵的输入数据进行更新，以表示其当前状态。在讨论如何使用不同类型的模型创建数字双胞胎之前，让我们先讨论一下数字双胞胎的好处。

我们说，有每个井场运行多个泵。我们知道，这些泵包含零件，如阀门，密封件，柱塞，这是非常昂贵的。因此，我们要防止故障通过预测他们提前，这反过来将帮助我们减少停机时间。我们可能还需要确定，在这个系统开发的故障和，深入分析哪些零件需要修理或更换。这也将帮助我们更好地管理我们的库存。所有的泵可能具有相似的功能;他们甚至可以由同一制造商来制造。但是，不同的操作条件会影响这些泵将如何有效地工作。我们希望能够监控整个车队，模拟未来情景，并进行比较，目的是提高车队的整体效率。这将有助于我们与运营规划。

现在，我们讨论了数字双是什么，为什么要使用它，让我们来讨论如何创建它。我们需要真正使用建模方法依赖于我们的预期用途的数字双胞胎。举例来说，如果我们要预测泵的剩余使用寿命优化维护计划，那么我们可以用数据驱动的模型，比如我们在前面讨论视频的人。我们的数据从泵的类型的知识将决定我们将使用哪种模式。举例来说，如果我们没有从车队完整的历史，但知道安全阈值，那么我们就可以用退化模型来估计泵的剩余使用寿命。这种退化模型是使用从由不同的传感器，诸如压力，流量，和振动测量的泵的数据不断更新。如果我们的预期用途的数字双的是不同的，假设我们要模拟未来的情景，监控车队将如何在那些情况下的行为，那么我们就可以使用基于物理的建模。一个例子是这样的一个，这是由连接的机械和液压部件一起创建的物理模型。该模型被供给来自泵的数据和它的参数进行估计，并与该输入的数据，以保持该模型是最新的调整。采用这种模式，你可以注入不同类型的故障，并模拟不同的故障情况下泵的行为。 Similarly, a Kalman filter can be also used as a digital twin, which can model the degradation of the pump as a state and periodically update this state to represent the current condition of the pump. These are some examples of how a digital twin can be created. Based on the intended use, the digital twin can also be a combination of these models.

既然你已经有了如何创建一个数字双胞胎的想法，你可能想知道我们需要为舰队创建多少个数字双胞胎。对于每一项单独的资产，我们都需要创建一个独一无二的数字孪生兄弟。这意味着，对于不同井点的每个泵，我们需要创建一个独特的数字双泵，它已经用特定泵的参数初始化。基于预期的用途，一个泵可能有多个数字双胞胎。例如，如果您想要进行故障预测和故障分类，那么您需要创建不同的模型来满足这些不同的目的。

所有这些数字双胞胎通过物联网连接在一起，他们共享信息。数字孪生兄弟的一个重要特征是，它能记录其真实资产的历史。前面我们提到，数字孪生模型正在定期更新，以表示其实际资产的当前状态。随着时间的推移，这些过去的状态成为资产的历史。历史记录中包含的信息类型可能会根据我们如何使用数字双胞胎以及当前状态中捕获的内容而有所不同。例如，如果我们使用数字孪生进行故障分类，那么每个数字孪生所捕获的历史记录可以是来自特定泵及其健康和故障状态的运行数据。在未来，一个泵的运行数据可以与这些数字双历史记录进行比较，以了解其他泵在类似故障下的表现，以及它如何影响舰队的效率。

能够监测整个舰队使用数字双胞胎还带来了其他优势，在规划操作事件和改善维修策略。想象一下这样一种情况，其中一个泵预计将很快失效。使用数字双胞胎，你可以评估这将如何影响舰队的效率和它将给你带来的成本。根据这个分析，你可以订购更换和运行你的泵在次优状态，直到你得到新的部分。或者你可以支付更多的运费，让零件立即安排维修，越快越好。

正如数字双生子帮助你了解他们资产的历史，他们也帮助你规划未来。您可以使用数字双胞胎来模拟数百种未来场景，以查看特定因素(如天气、机队规模或不同的操作条件)如何影响性能。这将帮助您管理您的资产和优化操作，提前通知您的维修人员预期的故障，以便他们可以计划未来的维修和更换。

总而言之，数字孪生表是运行中的资产的最新表示形式。从资产和环境捕获的数据定期发送到数字孪生，数字孪生将使用这些数据进行更新并调整到它的实际资产。每一项单独的资产都有一个独特的数字孪生体，它还能捕捉到其真实资产的历史。我们需要使用建模方法来创建一个数字双胞胎是由我们的预期使用驱动的。通过使用digital twins，您可以提前预测故障并减少停机时间、更好地管理备件库存、监视和管理您的机队、进行假设模拟并优化操作。

有关使用MATLAB和Simulink设计预测维护算法的更多信息，请不要忘记查看产品页面。万博1manbetx在下面的视频中，你还可以找到其他的产品，你可以用来设计模型，创造数字双胞胎。s manbetx 845