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作为欧洲领先的造船企业，Fincantieri作为这场数字革命的掌舵者，提出了数字孪生的概念。作为船舶全数字化生命周期的核心，数字孪生是一种虚拟的对应物，它实时反映了物理船舶，为从设计到船舶退役的造船过程的每一步提供了多种可能性。

数字孪生方法将应用于Fincantieri未来的新建筑，作为“数字主线”编织到所有产品生命周期阶段。最初，Fincantieri公司将数字孪生(Digital Twin)嵌入FCx30中，以支持维护过程、培训和船舶使用寿命的其他方面。

培育数据驱动的造船方法

结合日常操作中收集的实时数据，数字孪生将数字模型转换为动态实体，实现数字工具与船上数据网络之间的无缝集成。“假设”分析可以在数字孪生体上进行，并直接反馈给船员，以优化船舶或潜艇的推进、能源和其他关键任务方面的性能。

Fincantieri的目标是利用这些数据创建一套数字孪生服务，范围从操作可用性评估到预测性维护和场景模拟。此外，通过将基于物理的模型与数据驱动的见解相结合，Fincantieri将为船舶运营商提供独特的优势，使其能够将数据连接到单一的分析来源中。

为数字孪生奠定基础

Fincantieri数字孪生体系结构的核心是信息层，来自物理船的数据和信息通过各种通信网络传输，然后存储在称为数据湖的存储库中。该存储库采用大数据技术，具有处理不同形式(如视频、二进制、文本和音频)的大量信息的能力。

这反过来又促进了对应用层中所有连接的软件工具的信息检索。这些应用程序的范围从遗留软件到在面向服务的体系结构中构造的数字原生软件。

通过结合来自多个应用程序的活动，决策支持层配备了各种材料，通过各种工具(包括简单的仪表板和复杂的模拟系统)提供决策协助，为各种调查(如维护、操作和优化)提供复杂的假设分析。

构建数字孪生服务定制套件

尽管一艘完整的数字孪生船的概念由于其复杂性而雄心勃勃，但Fincantieri却专注于开发“数字孪生船服务”。这些服务将包括多个数字应用程序或工具，以满足船舶的特定方面，如机动性、预测性维护和能源管理优化。

随着时间的推移，数字孪生有可能成为一种有趣的解决方案，用于控制船舶的配置管理。通过其强大的数字模型，升级平台的大部分设计工作都可以远程完成，这意味着工程师不必在港口为船舶做基础工作。

此外，数字孪生还有望提高船舶的操作效率，提供所有船上系统和结构的实时更新，以促进在任何给定时刻对船舶操作能力的评估。通过反映船舶的当前状态，数字孪生体也可以集成到虚拟渲染模拟中，为复杂的场景做好准备。

发射后的生命周期:改进维护和监控

利用系统传感器、机载雷达和天气预报，数字孪生架构优化了船舶在海上的性能，降低了能耗。通过分析系统时间历史、实时行为、天气和海况，进行疲劳分析和结构评估，数字孪生体还具有智能维护的倾向。这使得数字孪生能够有效地预测维护需求，实施预测性维护，以减轻任何潜在的损害及其相关成本。

培训和技术转让

Fincantieri还指出，数字孪生将在改进各种培训活动、船上系统和设备的使用方面发挥重要作用，为船员提供更多的船舶知识，使他们更加自信。

Fincantieri的数字孪生模型的一个基本组成部分是，它还允许造船商和设计师在开发平台设计时具有前瞻性。作业期间记录的真实数据可用于提取知识，以改进未来的设计方案。

识别的挑战

虽然数字孪生有可能在不久的将来重塑造船业，但Fincantieri也承认这种工具的局限性。

尽管该模型以数据为中心的特性提供了对船舶运行的无与伦比的洞察力，但这些数据的所有权和处理，以及从中获得的知识，仍然是一个重大挑战。另一个问题是整合传统工具，因为以前的数字化工作可能是单方面的，需要重新考虑如何发展技术并充分利用数字孪生体的潜力。

为了应对这些挑战，Fincantieri旨在实施更全面的数字船舶架构，以便通常习惯于独立工作的不同领域能够相互协作。

从根本上说，Fincantieri的数字双子架构标志着造船业的一个转变，它是管理船舶和从现场提取知识的重要工具，为Fincantieri当前和未来的船舶管道提供物流和设计支持。