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智能产品、物联网和数字双胞胎:它们对你的业务意味着什么?

每个产品设计师和工程师都看过这些流行语上千次了智能产品物联网数字双胞胎。他们被称为产品开发的未来,但它可能很难从炒作中分开现实。在尝试导航流行语丛林时,能够回答这些术语的简单问题是至关重要的,最重要的是,他们对您的业务的意思。

在本文中,我们将尝试将这些术语删除并制定采取行动前所需的批判考虑因素。

是什么让产品“聪明?”

智能产品内置智能,可读取,适应和对使用它的操作环境。智能产品有传感器,以察觉到周边环境,以及电子设备,嵌入式代码和板载系统,以解密来自传感器的输入信号。根据系统设计逻辑,然后将传感器数据本地存储或使用Internet与云一起发送。最后,在当地找到的机器学习(ML)算法 - 在边缘上被称为 - 或在云上使用此数据来触发执行操作的执行器并触发执行该动作的执行器。数据分析还通过仪表板和警报提供对用户和产品制造商的实时可视化。

智能产品开发过程

智能产品带来了一系列优势,无论是最终用户和产品制造商。对于最终客户来说,更智能的产品可以通过对用户的指尖进行控制,自动化和灵活性以及改善性能的分析见解以及降低产品的运营成本,大大提高用户体验。

对于制造商,智能产品可实现数据驱动的产品决策,使操作更有效,更改产品质量和上市,并及时支持。智能产品更具未来和竞争力,他们增加了经常性收入流的可能性。

智能产品的操作环境的关键要素

对于所有固有的好处,连接产品的设计确实需要不同的心态。所有设计决策都需要考虑该产品在线连接和沟通的能力,以及智能能够为其带来有限或完全自治的账户。也被认为是连接数千种这样的设备的IOT系统以及产品如何在这种连接环境中执行的灵活性和可伸缩性。该决定您应该将传感器放入收集数据,设备如何连接到Internet,以及如何挖掘现场数据可以严重影响产品设计和开发过程的多个方面以及在役操作。此外,组织需要考虑设备连接是否安全可靠,如何更新固件,以及产品如何在更大的资产网络中使用。

物联网到底是什么?

第一次在1980年代中创造了“东西互联网”一词,但在过去的10年里取得了显着的牵引力。它定义了一系列的物理物体(汽车,冰箱,手机,智能手表等),或者是连接和能够收集和交换数据的“事物”。嵌入式和执行器嵌入式允许设备彼此通信并收集有关自己的数据。事物互联网是连接设备和网关的网络,不断收集和发送数据。

虽然陪审团仍然是消费者在拥有“智能冰箱”时有价值的速度,但是当它发现运行低的股票时,在工业设施中的经理有很大差异。在工厂环境中收集的数据可以导致更有效的流程,并提供对维护间隔的预测,设备的剩余寿命或其功能安全。专业的高价值“智能”设备和资产可以进一步提高寿命,提高运营效率,并提供导致下一个Gen版本更好的见解。

创建启用物联网的智能产品不仅仅是连接到箱式IOT平台。

虽然许多公司具有连接的产品愿景,但很少有能力快速和安全地开发可扩展软件,以将其产品从断开连接移动的所有内容。

希望利用物联网的公司需要快速扩展软件工具并保持安全。它从可靠和安全的设备通信技术开始,包括远程设备配置和管理。Edge Compute和Orchestration平台是必须决定的IF,如何以及何时传输产品和云之间的数据。最后,数据存储,流处理,实时数据可视化和ML工具完成了IOT系统,使连接的产品有效地操作并最大化导出的值。

IOT设备管理,访问控制和安全性

连接设备必须有强大的安全性来保护制造商的有价值的数据,但最重要的是,保护用户的私人数据。公司需要建立系统级的监督,使用自动容器扫描和其他监控工具来检测安全问题,并确保多租户安全。此外,还需要细粒度的访问控制来识别和纠正单个设备级别的问题。平台组件之间的内部通信也应该进行加密,以提供额外的安全层。

CAE对建立真正的数字双胞胎的角色是什么作用?

“数字双胞胎”这句话已经成为了很多流行语,激起了乌托邦观察,就可以为预测维护,仿真,产品开发等所做的事情。但它与3D CAD产品型号有何不同?它可以达到它的全部潜力吗?

顾名思义,“数字孪生”是一个物理对象或系统的数字表示。它通常通过传感器与实体资产连接,实现双向通信。数字双胞胎的受欢迎程度正在上升,因为它们为组织提供了广泛的利益。

一个数字孪生需要一个物理资产,它可以连接来提取实时或接近实时的数据。然后,数据可以被注入物理驱动的模拟模型或数据分析模型,以提供预测性维护或预测资产性能、效率和剩余使用寿命等解决方案。通过与物理设备的连接,CAE模型超越了虚拟原型验证,而是利用真实世界的数据进行模拟,从而获得对产品性能更准确的见解。有了真正的数字孪生,设计师还可以检查设计变更对系统性能的影响,并预测随着时间的推移复杂产品的性能如何。

基于CAE的物理驱动的数字双胞胎利用1D和3D模拟的组合来创建综合虚拟模型来检查系统级性能。使用缩小订单建模(ROM),可以简化高保真物理模型的系统仿真。通过降低3D模型的复杂性,工程师可以快速使用最少的计算资源研究系统性能。在系统模型中需要更详细的详细信息,功能模型接口(FMI)提供了一种用于交换动态仿真模型的标准化方法。仿真模型被打包为功能模拟单元(FMU),可轻松集成到大多数主要的仿真包中。

连接物理资产、模拟驱动和数据驱动的数字孪生的工作流

那么我如何开始?

智能产品,物联网和数字双胞胎已经开始改变公司做生意的方式。通过引入系统和资产之间的智能互连,新产品线,重复的收入流,更高效的运营,更高的质量和更快的上市时间都在覆盖范围内。Altair拥有知识和技术,帮助您从开始到最终 - 从IDEATION开始实现您的智能产品开发愿景,以优化,发布和运营。

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