保真度级别
“数字孪生”用于描述一切，从船舶的 3D 模型到由传感器数据提供的基于物理的实时模拟。两者之间的差距是巨大的，对数字孪生最失望的是购买第一个而期待第二个。
| 级别 | 它是什么 | 喂养者 | 有用于 |
|---|---|---|---|
| 1.数字记录 | 有关船舶的结构化数据：设备登记册、图纸、证书 | 手动更新 | 文件、交接、课程 |
| 2.数字模型 | 几何和系统模型 - 3D、P&ID、结构模型 | 设计数据 | 改造规划、改造 |
| 3.数字阴影 | 使用运营数据更新模型 | 传感器，单向 | 状态跟踪、性能 |
| 4.数字孪生 | 模拟行为并持续同步的模型 | 传感器，两路 | 场景测试、预测 |
| 5.预测双胞胎 | Twin plus 对未来状态的预测 | 传感器加型号 | 剩余使用寿命，规划 |
条形代表相对成本；该生产线代表了当今典型商业机队的实现价值。请注意，价值线在中间达到峰值。对于大多数运营商来说，维护良好的数字记录加上数字影子所提供的不仅仅是一个雄心勃勃的双胞胎，没有人能够提供数据质量。
1 级数字记录实际上提供了什么
这是一个不起眼的地方，也是大多数舰队应该从这里开始的地方：
- 完整的设备登记册具有层次结构，由PMS、采购和库存共享
- 当前的和可检索的图纸、手册和系统图
- 具有结构化到期数据的证书寄存器
- 维护和修理历史，包括干船坞记录
- 修改历史记录——自交付以来实际发生了什么变化
- 危险物质清单，根据香港公约制度的要求保持最新
其中每一项都具有直接的操作用途，它们共同构成了任何更高级别所依赖的基础。无法生成正确设备登记册的舰队无法建造双体船。
更高的保真度真正带来回报
大型船舶的船体结构监测，其中应变计和结构模型共同为加载决策和疲劳评估提供信息。
复杂的机械系统——液化天然气货运系统、DP系统、推进系统——在执行之前模拟场景具有真正的安全价值。
改造规划。 在投入资金之前对节能设备、岸电连接或燃料转换进行建模。
新船移交。 船厂提供船舶的结构化数字记录，而不是成箱的 PDF，可以节省数年的重建时间。
培训。 模拟船舶专用系统，以帮助船员熟悉，特别是在能力差距最大的替代燃料吨位上。
还没有付款的地方
- 普通货物和干散货吨位有限，仪表有限，利润微薄
- 船舶主数据不一致的船队
- 经验丰富的工程师已经充分做出了所要通知的决定的任何应用程序
- 在任何地方，双胞胎都会被建造一次并且永远不会更新 - 与飞船分离的双胞胎比没有双胞胎更糟糕
维护问题
数字孪生只有在同步之日才是真实的。船舶变更：设备被替换为不同的物品，管道被修改，传感器发生故障并被绕过。保持双胞胎的准确性需要一个流程——每当船舶发生变化时更新模型的变更控制——而这个流程会无限期地花费金钱。
购买之前，询问：每次干船坞后谁会更新此信息，以及如何提供资金？ 如果没有答案，则您购买的是快照。
集成和网络安全
在适当的情况下，船舶连接应默认为只读，与安全关键系统分开，并与运营商的网络风险控制保持一致。软件边缘代理可以从 NMEA/IEC 61162、OPC UA、Modbus、供应商 API、数据库或文件收集批准的数据，并将压缩、加密的数据发送到岸上。
务实的方法
| 步骤 | 行动 |
|---|---|
| 1 | 修复整个车队的设备登记和证书数据 |
| 2 | 以可检索的结构捕获图纸和修改历史记录 |
| 3 | 添加现有传感器的操作数据——数字影子 |
| 4 | 对一个高价值系统进行建模，其中仿真会改变决策 |
| 5 | 建立保持模型同步的变更控制 |
| 6 | 只有这样才考虑完全的孪生保真度，并且只有在价值可证明的情况下 |
供应商中立的指导；自 2025 年 6 月 26 日起生效的香港公约制度规定的 IHM 义务。成本/价值图表是概念性的。泽航编辑团队于 2026 年 8 月 24 日审核。
常见问题
什么是船舶的数字孪生？
船舶的数字表示，通过操作数据与其现实世界状态同步，可用于分析或模拟行为。更简单的数字记录和模型通常用同一术语来描述。
数字孪生会降低维护成本吗？
他们可以，支持对高后果机械进行基于状态的维护。节省来自决策，而不是模型本身。
我需要一个吗？
大多数操作员从完整、准确的数字记录和数据馈送的数字影子中获得的价值比从完整的模拟双胞胎中获得的价值更大。
最大的风险是什么？
分歧。一个模型在修改和对接后没有维护，就会产生误导，这比没有模型更糟糕。
数字孪生是否需要实时传感器数据？
并非总是如此。某些用例使用定期报告，但频率较高的操作或机械模型通常需要合适的传感器数据。
3D 船舶模型是数字孪生吗？
不是靠它自己。有用的孪生将表示与当前或历史资产数据和决策模型联系起来。