过去十年，造船业见证了新技术的激增，旨在将数字化带入造船厂和船上。这些技术的集成涵盖了船舶生命周期的所有阶段，有望促进复杂系统的开发，旨在改善生产流程和优化效率，同时降低成本。
数字孪生是船舶生命周期全面数字化的核心，它是一种虚拟对应物，可以实时镜像实体船舶，从而释放出多种可能性，以改进造船过程的每一步，从设计一直到船舶退役。
据海军新闻网6月1日报道，数字孪生方法将应用于欧洲领先的造船商Fincantieri的新船建造，作为贯穿所有产品生命周期阶段的“数字线索”。最初，Fincantieri将数字孪生嵌入其FCx30，以支持船舶维护过程、培训和服役期间的其他方面。
数字孪生结合日常运营中收集的实时数据，将数字模型转化为动态实体，实现数字工具与船舶车载数据网络的无缝集成。可以在数字孪生上执行“假设”分析，并将其直接反馈给船员，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旨在利用这些数据创建一套数字孪生服务，从运营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洞察力相结合，Fincantieri能够为船舶运营商提供独特的视角来了解其船舶的复杂性，将数据连接到单一的分析源。
Fincantieri数字孪生架构的核心是信息层，来自实体船舶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，能够处理视频、二进制、文本和音频等不同形式的大量信息。
这反过来又有助于检索应用层中所有已连接软件工具的信息。这些应用程序的范围从旧版软件到在面向服务的架构中构建的数字原生软件。
通过结合来自多个应用程序的活动，决策支持层配备了通过各种工具（包括简单的仪表板）以及复杂的模拟系统提供决策援助的材料，从而能够对维护、操作和优化等各种调查进行复杂的假设分析。
尽管船舶完整数字孪生的概念因其复杂性而显得雄心勃勃，但Fincantieri却专注于开发“数字孪生船舶服务”。这些服务将包括多种数字应用程序或工具，以满足船舶的特定方面，例如机动性、预测性维护和能源管理优化。
数字孪生有潜力成为一种有趣的解决方案，用于长期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，这意味着船舶不必停靠在港口，工程师就可以进行基础工作。
此外，数字孪生还能提高船舶的运营效率，实时更新所有船上系统和结构，以便随时评估船舶的运营能力。通过反映船舶的当前状态，数字孪生还可以集成到虚拟渲染的模拟中，为复杂场景做好准备。
数字孪生架构利用系统传感器、船载雷达和天气预报优化船舶在海上的性能，降低能耗。数字孪生还具有智能维护的倾向，通过分析系统时间历史、实时行为、天气和海况来执行疲劳分析和结构评估。这使数字孪生能够有效预测维护需求，实施预测性维护以减轻任何潜在损害及其相关成本。
Fincantieri还指出，数字孪生将在改善各种培训活动、船上系统和设备的使用方面发挥重要作用，使船员更多地了解船舶，使他们成为更自信的操作员。
Fincantieri数字孪生建模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思维。运营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。
虽然数字孪生有可能在不久的将来重塑造船业，但Fincantieri也承认该工具的局限性。
虽然该模型以数据为中心，能够提供无与伦比的船舶运营洞察，但这些数据的所有权和处理方式以及从中获取的知识仍然是一项重大挑战。集成旧工具也带来了另一个问题，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同工作。
从根本上来说，Fincantieri的数字孪生架构标志着船舶建造业的重大变革，它成为管理船舶和从现场提取知识的重要工具，为Fincantieri现有和未来的船舶管道提供物流和设计支持。