ANSYS的博客
2019年6月10日
如何快速创建基于模拟的工业物联网连接产品的数字孪生
消费者对产品的要求越来越高，迫使制造商生产更快、更好的设计。这一趋势是工业物联网(IIoT)革命的主要贡献者。
基于模拟的数字孪生使用虚拟传感器来通知
工程师了解物联网资产的状况。
然而，智能互联产品是这场革命的开始。当工业物联网产品连接到基于模拟的数字孪生时，它们才真正发光。
数字孪生是实体产品的虚拟表示。他们有能力在产品的整个生命周期中释放价值和优化。通过利用来自工业物联网连接产品的真实数据和基于物理的模拟，数字孪生可以更好地告知和预测产品性能。这使用户能够开发新的设计，操作和控制，以优化性能，减少停机时间并启用基于服务的产品-通常无需客户升级硬件。
让IIoT数字孪生运行的技术是可用的，然而，许多组织在实施和连接所有数字、物理和数据资产时遇到了困难。在…的帮助下Ansys Twin Builder和PTC ThingWorx，工程师可以使用基于物理的模拟来简化数字双胞胎的创建。
基于仿真的工业物联网数字孪生的好处
许多提供预测性维护和分析的工业物联网数字双胞胎都是基于历史数据和统计模型的。工程师在实现这些数字孪生时面临的挑战是，许多资产，特别是新资产，没有创建这些统计模型所需的历史数据。
工程师们不需要历史数据就能制造出发动机的数字孪生体。
相反，Ansys Multiphysics软件可以执行模拟
创建虚拟传感器。
此外，实现遗留产品的基于统计的数字孪生需要收集数据并将其转换为可用的格式。最大的挑战是很难收集足够的数据——即使是从遗留产品中——统计上涵盖产品在现实世界中可能面临的每一个可能的场景。
基于物理的数字孪生的优势在于，它们可以通过模拟来补充或取代历史数据。这减少了物理测试、数据收集和数据转换所需的数字孪生体离开地面。事实上，基于物理的数字孪生体模拟产品状况的能力甚至可以减少工业物联网设备所需的传感器数量。
现在，工程师们只需要少量的数据来验证它，而不是等待足够的现场数据来构建和部署数字孪生体。这将加快开发和上市时间。
如何在Ansys Twin Builder和PTC ThingWorx中构建数字双胞胎
在这个例子中，一个数字双胞胎的电动机将使用Ansys Twin Builder以及PTC ThingWorx。
物理电机资产具有电压和电流传感器。然后使用螺线管控制其负载。
创建该资产的数字双胞胎不需要电机内或转子上的任何传感器来确定其温度。为了预测电机的温度，工程师必须首先在Ansys Multiphysics软件中开发电机的物理表示。
插入电机的数字孪生体，工程师就可以进行预测
它在现实世界中的表现。
一旦建模完成，它将使用简化顺序模型并被用来制造马达的数字孪生体。
用于开发和部署数字双胞胎的Ansys Twin Builder工作流
这个数字双胞胎可以根据电流实时预测电机当前和未来的最高温度。数字孪生可以导出并部署在工业物联网平台上，在这种情况下是PTC ThingWorx，以预测电机的剩余使用寿命，以进行预测性维护。
要了解如何更详细地构建工业物联网数字孪生，请观看网络研讨会:将产品仿真模型纳入数字孪生应用以加速监控和服务．
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