《數實共生：工業化數字孿生實戰》是2023年中國科學技術出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：數實共生：工業化數字孿生實戰
- 作者：[美] 希亞姆·瓦蘭·納特（Shyam Varan Nath）
- 出版時間：2023年9月
- 出版社：中國科學技術出版社
- ISBN：9787523602294
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書介紹了數字孿生的概念和套用，並提供了一個框架，幫助企業制定數字孿生戰略以促進業務成果。讀者可以學習到數字孿生體與實物資產、流程和技術之間的關係，並了解數字孿生體的正確平台、規模和用例的先決條件。
本書還介紹了如何使用Microsoft AzureDigital Twins平台進行數字孿生體的開發和部署並通過試點部署、全面部署和價值跟蹤技術對數字孿生體進行測試和驗證。
圖書目錄
第一篇
定義數字孿生體
第 1 章 數字孿生體簡介............................................ 003
1.1 數字孿生體的歷史.........................................................004
1.1.1 數字孿生體概念的起源 ........................................................005
1.1.2 數字孿生體的定義 ...............................................................008
1.1.3 數字孿生體的類型 ...............................................................011
1.1.4 數字孿生體的特徵 ...............................................................015
1.1.5 模型和數據..........................................................................017
1.1.6 數字主線.............................................................................018
1.2 數字孿生體的行業用途 ..................................................020
1.2.1 數字孿生體利益相關者 ........................................................020
1.2.2 行業數字孿生體套用............................................................022
1.3 數字孿生體的價值主張 ..................................................025
1.3.1 降低複雜性以增強理解 ........................................................025
1.3.2 轉型價值 .............................................................................028
1.3.3 潛在價值 .............................................................................029
1.4 識別機會......................................................................031
1.5 小結............................................................................034
第 2 章 數字孿生體規劃............................................ 035
2.1 關鍵標準......................................................................036
2.2 預期的業務成果 ............................................................038
2.2.1 製造業.................................................................................038
2.2.2 供應鏈管理..........................................................................045
2.3 實現數字孿生體的先決條件 ............................................047
2.4 組織因素......................................................................050
2.4.1 數位技術和人才...................................................................052
2.4.2 生態系統和聯盟...................................................................052
2.4.3 組織結構和文化...................................................................053
2.4.4 組織敏捷性的成果 ...............................................................053
2.5 技術需求......................................................................054
2.5.1 框架和模型..........................................................................054
2.5.2 連線性.................................................................................055
2.5.3 數據採集和存儲...................................................................056
2.5.4 邊緣計算 .............................................................................057
2.5.5 算法和分析..........................................................................057
2.5.6 平台和套用..........................................................................058
2.5.7 可視化.................................................................................058
2.5.8 信息和行動..........................................................................058
2.5.9 反饋....................................................................................059
2.5.10 軟體開發範式和低代碼 ......................................................059
2.6 小結 ............................................................................060
2.7 思考題.........................................................................060
第二篇
構建數字孿生體
第 3 章 確定第一個數字孿生體 .................................. 063
3.1 評估數字孿生體候選者 ..................................................064
3.1.1 工業集團 .............................................................................064
3.1.2 單一行業領域的大型企業.....................................................069
3.1.3 公共部門實體 ......................................................................071
3.1.4 大型軟體公司或雲服務提供商..............................................072
3.1.5 獨立軟體供應商...................................................................073
3.1.6 大型系統集成商...................................................................074
3.1.7 小型服務公司 ......................................................................074
3.2 角色和職責...................................................................075
3.3 試驗和互動 ..................................................................080
3.3.1 敏捷宣言 .............................................................................080
3.3.2 版本....................................................................................082
3.3.3 史詩....................................................................................082
3.3.4 故事....................................................................................083
3.3.5 衝刺....................................................................................084
3.3.6 每日例會 .............................................................................084
3.3.7 測試用例 .............................................................................086
3.3.8 演示和用戶驗收...................................................................086
3.3.9 疊代....................................................................................087
3.4 最終候選者 ..................................................................087
3.5 小結 ............................................................................088
3.6 思考題.........................................................................089
第 4 章 從第一個數字孿生體開始 ............................... 091
4.1 規劃框架......................................................................092
4.1.1 項目規劃框架 ......................................................................092
4.1.2 解決方案規劃框架 ...............................................................099
4.2 驗證問題陳述和預期結果 ...............................................101
4.3 探索數字孿生體開發的業務流程......................................102
4.4 考慮技術因素 ...............................................................103
4.4.1 資產管理殼..........................................................................104
4.4.2 數字孿生體定義語言............................................................108
4.5 探索數字孿生體的數字平台............................................113
4.5.1 物聯網平台..........................................................................113
4.5.2 業務流程管理平台 ...............................................................115
4.5.3 分析和數據平台...................................................................116
4.5.4 套用平台.............................................................................116
4.6 小結............................................................................117
第 5 章 設定數字孿生體原型...................................... 119
5.1 確定數字孿生體平台......................................................119
5.1.1 資產所有者的視角 ...............................................................120
5.1.2 所需的物聯網功能 ...............................................................121
5.1.3 構建與購買功能...................................................................123
5.2 為數字孿生體評估公共雲、物聯網和專業平台...................124
5.2.1 微軟 Azure Digital Twins...............................................125
5.2.2 AWS 物聯網平台 ................................................................126
5.2.3 甲骨文公司的物聯網套用.....................................................129
5.2.4 PTC ThingWorx ................................................................131
5.2.5 XMPro ...............................................................................132
5.3 配置和設定 ..................................................................134
5.4 Azure 數字孿生體的數據考量 ........................................146
5.5 解決方案架構 ...............................................................148
5.6 小結............................................................................149
5.7 思考題.........................................................................149
第 6 章 構建數字孿生體原型...................................... 151
6.1 技術要求......................................................................152
6.2 數字孿生體的開發過程 ..................................................152
6.2.1 作為數字孿生體原型的風力渦輪機.......................................152
6.2.2 風力渦輪機的基礎知識和高級數據模型 ................................153
6.2.3 使用本體定義數字孿生體模型..............................................156
6.2.4 將模型上傳到 Azure Digital Twins 實例.........................165
6.2.5 為風電場和風力渦輪機配置數字孿生體實例 .........................166
6.3 測試框架......................................................................171
6.3.1 創建應用程式以通過代碼更新數字孿生體原型......................171
6.3.2 以低代碼方式創建應用程式並更新數字孿生體原型...............176
6.4 技術評估注意事項.........................................................180
6.5 業務驗證和理解............................................................182
6.6 小結............................................................................185
6.7 思考題.........................................................................185
第 7 章 部署和價值跟蹤............................................ 187
7.1 數字孿生體的功能測試 ..................................................188
7.1.1 測試數字孿生體基礎設施.....................................................188
7.1.2 測試數字孿生體應用程式.....................................................191
7.2 試點運行......................................................................195
7.2.1 試點實施範圍 ......................................................................197
7.2.2 試點階段的成功標準............................................................199
7.2.3 試點解決方案的時間表和階段..............................................200
7.2.4 展示試點結果 ......................................................................201
7.3 全面部署......................................................................207
7.3.1 全面實現方法 ......................................................................208
7.3.2 大爆炸方法..........................................................................208
第三篇
增強數字孿生體
第 8 章 強化數字孿生體............................................ 221
8.1 定義孿生體的孿生體......................................................222
8.1.1 標準的作用..........................................................................224
8.1.2 設定發展願景 ......................................................................226
8.2 評估整個系統中的第一個數字孿生體 ...............................226
8.2.1 分階段方法的理由 ...............................................................228
8.2.2 收益量化 .............................................................................229
8.3 識別相關的數字孿生體 ..................................................231
8.4 規劃複合孿生體............................................................233
8.4.1 水電數字孿生體...................................................................235
8.4.2 太陽能發電廠的數字孿生體 .................................................237
8.4.3 太陽能光伏和風力渦輪機混合發電廠....................................241
8.4.4 可再生能源發電的創新 ........................................................242
8.5 增強功能和後續步驟......................................................244
8.5.1 企業級數字孿生體解決方案推廣所涉及的主要系統...............244
8.5.2 數字孿生體卓越中心............................................................246
8.6 小結............................................................................247
8.7 思考題.........................................................................247
附錄 ......................................................................... 249
聯實數字公司執行長威廉的數字孿生體主題專訪記錄 ................249
通用電氣可再生能源公司的數字服務首席技術官安瓦爾·艾哈邁德的數字
孿生體主題專訪記錄........................................................................252
作者簡介
[美]希亞姆·瓦蘭·納特
目前擔任英國德勤會計師事務所的分析和認知專家。在此之前，他曾在甲骨文、通用電氣、國際商業機器公司(IBM)等公司工作，他擅長工業物聯網雲計算、資料庫、人工智慧和業務分析。他曾在多家大公司致力於推動數位化轉型。他是世界物聯網解決方案大會(IOTSWC)程式委員會的成員，還是大型技術活動的定期演講人。
[澳]彼得·范·沙克維克
目前是XMPro公司執行長，兼任數字孿生體聯盟(DTC)自然資源工作組的主席，曾任工業物聯網聯盟(IIC)數字生體互操作性任務組的主席。他是一位經驗豐富的工程師和技術專家，善於幫助企業使用基於事件的實時數字孿生體來強化態勢感知，在不中斷運營的情況下提高流程效率，做出明智決策。他是工業數位化轉型的思想領袖，他曾就數字孿生體、工業物聯網、機器學習和工業區塊鏈套用等主題著書立說並多次發表演講。
