在本系列中，我们讨论了有关预测性维护的不同主题。如果你在搜索类似的主题，你可能会遇到“数字孪生兄弟”这个词。在本视频中，我们将讨论什么是数字孪生兄弟，为什么要使用数字孪生兄弟，以及如何创建数字孪生兄弟。

预测性维护是digital twins的关键应用领域之一。digital twin被定义为运行中的真实实物资产的最新表示。让我们用一个例子来理解这意味着什么。假设我们在不同的位置有井场，在那里我们操作多台泵从gro中提取石油和天然气und.在数字孪生兄弟的定义中，我们所指的资产可能是系统的一个组成部分，如泵的阀门，也可能是一个系统，泵本身，也可能是一个系统系统的系统，即具有多个泵的井场。在这里，我们假设我们的资产是泵。泵的最新表示n通过创建一个模型来实现，该模型将使用泵的输入数据进行更新，以表示其当前状态。在我们了解如何使用不同类型的模型创建数字双胞胎之前，让我们先谈谈数字双胞胎给您带来的好处。

我们说每个井场都有多台泵在运行。我们知道这些泵包含阀门、密封件、柱塞等非常昂贵的零件。因此，我们希望通过提前预测故障来预防故障，这反过来将帮助我们减少停机时间。我们可能还希望识别该系统中出现的故障，并了解哪些部件可能需要维修或更换。这也将帮助我们更好地管理库存。所有泵可能具有类似的功能；它们甚至可以由同一制造商生产。但不同的工作条件将影响这些泵的工作效率。我们希望能够监控整个车队，模拟未来场景，并与目标进行比较，以提高车队的整体效率。这将有助于我们进行运营规划。

现在我们讨论了什么是数字孪生兄弟以及为什么要使用它，让我们讨论一下如何创建它。我们需要使用的建模方法实际上取决于我们对digital twin的预期用途。例如，如果我们想要预测泵的剩余使用寿命以优化维护计划，那么我们可以使用数据驱动模型，如我们在前面视频中讨论的模型。我们对泵数据类型的了解将决定我们将使用哪种模型。例如，如果我们没有车队的完整历史记录，但知道安全阈值，那么我们可以使用降级模型来估计泵的剩余使用寿命。使用不同传感器（如压力、流量和振动）测量的泵数据，不断更新该退化模型。如果我们对digital twin的预期用途不同，比如说我们希望模拟未来场景并监控舰队在这些场景下的行为，那么我们可以使用基于物理的建模。一个例子是这样一个物理模型，它是通过将机械和液压组件连接在一起创建的。该模型由来自泵的数据提供，其参数通过该输入数据进行估计和调整，以使该模型保持最新。使用此模型，可以注入不同类型的故障，并模拟泵在不同故障条件下的行为。类似地，卡尔曼滤波器也可用作数字孪生滤波器，它可以将泵的退化建模为一种状态，并定期更新该状态以表示泵的当前状态。这是一些如何创造数字孪生兄弟的例子。根据预期用途，digital twin也可以是这些型号的组合。

现在您已经了解了如何创建数字孪生兄弟，您可能想知道我们需要为车队创建多少个数字孪生兄弟。对于每一项资产，我们都需要创建一个独特的数字孪生兄弟。这意味着，对于不同井场的每台泵，我们需要创建一个唯一的数字双泵，该双泵已使用特定泵的参数进行初始化。根据预期用途，泵可能有多个数字孪晶。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都通过物联网连接在一起，共享信息。数字双胞胎的一个重要特征是，它能捕捉到真实资产的历史。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，这些过去的状态将成为资产的历史。这段历史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信息而有所不同。例如，如果我们使用数字孪生来进行故障分类，那么每个数字孪生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操作数据。未来，可以将一台泵的操作数据与这些数字双历史数据进行比较，以了解其他泵在类似故障下的表现，以及它如何影响船队的效率。

使用数字双胞胎系统监控整个机群还能在规划操作事件和改进维护策略方面带来其他优势。想象这样一种情况，其中一个泵很快就要失效了。使用数字双胞胎，你可以评估这将如何影响舰队的效率，以及它将给你带来什么成本。根据这一分析，你可以订购更换，并让你的泵处于次优状态，直到你得到新的部件。或者你可以支付更多的运费，并立即得到零件以尽快安排维修。

由于digital twins可帮助您了解其资产的历史记录，同时也可帮助您进行未来规划。您可以使用digital twins模拟数百种未来场景，以了解天气、车队规模或不同运营条件等特定因素如何影响性能。这将帮助您管理资产并优化运营通过提前通知您的维护人员预期的故障，使他们能够计划将来的维修和更换，从而避免故障。

总而言之，数字孪生体是运行中的资产的最新表示形式。从资产和环境中捕获的数据定期发送到数字孪生设备，数字孪生设备使用该数据进行更新，并调整到其实际资产。每一项资产都有一个独特的数字孪生子，也捕捉其实际资产的历史。我们需要使用的建模方法来创建数字双胞胎是由我们的预期用途驱动的。通过使用数字双胞胎，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，监控和管理您的车队，进行假设模拟，并优化操作。

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