什么是可拼装式数字孪生
2020年已经作为最颠覆、最意外、最变革的一年载入史册。”一夜间，它暴露了企业运营能力的系统性脆弱”。
很多专家都认为，疫情将激活数字技术的应用和企业的行为转型，速度空前加快。业内分析人士称，未来五个月的数字化转型规模，甚至会超出过去五年。
一些企业能够迅速调整，并从动荡中利用机会。相反，另一些企业仍麻痹于僵化的业务系统和流程中，这些系统和流程正是企业架构的传统典型。
未来变化的速度只会越来越快。专注于 “创新商业未来 “的彼得-弗里斯克教授说，未来10年，我们看到的变化将超过过去250年。
传统的企业架构模式是在计算商业化应用早期设计起来的。IT部门是一个后台部门，为企业用户提供软件、服务器、电脑的部门。信息化提高了业务效率，但它并不是业务开展的平台。技术变化慢，孤岛式的组织结构反映了组织人员和工作的僵化、等级化。
但正如彼得-弗里斯克（Peter Frisk）指出。企业的平均寿命从1950年的75年下降到今天的15年；2000年的《财富》500强中，有52%的企业在2020年就已经消失了。传统企业没有跟上快节奏的新兴技术的需求，比如数字孪生、物联网（IoT）、分布式账本、人工智能、量子计算以及一大堆高影响力的技术。这些创新技术推动了新产品、新服务以及支持这些产品、服务所需的新商业模式的变革。
变革的步伐需要敏捷而富有弹性的企业架构，跨学科团队能够以创新的方式快速对业务事件做出响应。同时，它仍然需要有防护措施，以控制风险。
在Gartner 2020 ITxpo的主题演讲中，提出了 “可拼装式企业”（Composable Enterprise）的概念，使业务和IT结合的团队能够在只需要传统软件开发用时的一小部分，组成新的 “针对业务目标”的应用。Gartner预测，”到2023年，采用智能可拼装组合方法的企业在新功能实现速度上将超过竞争对手80%”。
可拼装式企业架构（Composable Enterprise）由“可拼装式业务应用”（Composable Business Applications）驱动。而数字孪生则是这个业务应用中的一类，它在可包装的企业架构中提供特定的高价值业务能力。数据孪生可以将这些高价值能力直接“整包”提供出来，也就是Ganter所说的“业务能力包（Packaged Business Capability – PBC）。
为了更好地理解“可拼装式数字孪生”及其对企业的价值，我们先讨论可拼装式业务应用。
什么是“可拼装式”业务应用？
传统的三层业务应用是分层结构：底层是数据层，中间是应用逻辑层，顶层是用户界面层。面向服务的架构（SOA）、API和微服务技术的引入提供灵活的可能性，但传统的业务应用仍然主要基于这种僵化的分层设计模式。对业务逻辑的更改被编译到应用程序的大代码库中，并依靠专门的技术开发人员针对这三层内容进行调整。
Ganter在给出了“可拼装式业务应用”的参考模型。推荐您阅读Gartner的参考模型文档，这里我会讨论这种方法中拼装数字孪生的几个相关要素。
可拼装式业务应用使用模块化的方法快速地组合和新构成应用程序，以解决该时间点的特定问题。应用拼装平台围绕着特定的用户应用体验来组合“打包业务能力（PBC）”，以解决特定的业务需求。它使用PBC作为构件来创建一个高度相关的应用程序，没有那些多余用不到的的功能。想想你的ERP或CRM解决方案，有多少功能真正被使用？
可拼装式业务应用通过低代码应用组成平台使用应用、数据和分析能力包（PBC）来集成、组成、协调并提供定制的用户体验，专注于应用的关键业务成果。应用可以由主题专家快速组成和新建出来。这提供了高度的敏捷性和灵活性，以应对新的业务挑战。例如，可靠性工程师可以围绕一个关键设备资产创建一个预测性维护解决方案，该设备对生产的影响（是否需要维护），可以基于设备运行条件监控或供应链情报的变化来判断。该解决方案可以在几天内组成，与传统开发模式可能需要几个月甚至几年。
业务能力包（PBC）使工程师能够引用复杂的业务能力，而无需成为数据集成、预测分析或数字孪生的专家。这些功能都是预先包装好的，并可在低代码环境中拖放到应用体验画布上。PBC将集成、业务逻辑和分析能力包装成可重用的元素。
这就像乐高积木，只受限于孩子们的想象力。例如，一系列的模块化积木使孩子们能够通过包装好的轮子、电机、齿轮等一系列功能来创造运动体验，组装起来只需要几秒钟。他们可以选择按照厂商的组装计划，按照盒子外面的图示进行搭建。或者，他们只使用原始设计的元素，创建出自己独特的实例。
业务能力包（PBC）为拼装式企业提供了类似的构件，并带来了内置的灵活、可扩展性和专业知识。
由于PBC是围绕业务能力而建立的，所以很容易被业务用户理解。这与JSON文件等不同，它的代码和信息很全面，只有经验丰富的开发人员才能理解。
Gartner在参考框架中对“业务能力包”的描述如下。
业务能力包（Packaged Business Capability – PBC）是封装的软件组件，它代表了一种完善的业务能力，可被业务用户理解。设计良好的PBC是
- 模块化：分成一组有凝聚力的组件。
- 自主的：自给自足，并具有最小的依赖性，以确保组成的灵活性。
- 编排式：通过API、事件接口或其他技术手段，打包组合到流程流程或复杂事务中。
- 可发现的：语义清晰和经济的设计，使业务和技术设计者、开发者和活跃的应用程序都能访问。
数字孪生是可拼装式业务应用框架中的一种特殊类型的应用PBC。可拼装式数字孪生遵循与其服务的应用类似的开发和使用模式。
可拼装式数字孪生的业务能力
现在我们知道了什么是 “可拼装式业务应用”，我们可以把目光转向 “可拼装式数字孪生”。上面我们提到，它是一种基于应用的 “打包业务能力”。数字双胞胎业务能力包可用于创建独特的应用场景体验，以应对目标机会或解决问题。
数字孪生是一种可重用的能力，通过不同的应用配置组合，以提供实时智能和决策支持。数字孪生6种典型数据类型和模型包括：
- 基于物理实体上的模型（故障机理库、热力学规则、地理位置）。
- 分析模型(预测性维护)
- 传感器和时间序列数据(IOT平台和历史留存的数据)
- 业务交易与事务数据（ERP、EAM)
- 可视化模型（CAD、AR、VR、BPM、BIM、GIS和GEO）。
- 主数据(EAM、AF、BPM)
基于上述6种类型的底层技术，将不同的配置进行 “打包”，打造可重用的业务能力。就可以使作为公众开发者的企业用户就可以直接使用了，而不需要是技术专家介入。
这些数字孪生的打包业务能力（PBC）场景的例子有：
- 基于状态的设备维护：时间序列数据（设备传感器）摄取、验证、异常检测和预测为一体的PBC。
- 3D可视化数字孪生展示：从时间序列数据源到3D可视化模型的实时数据更新。
- 智能调度与生产排产：将维护系统中的实时传感器数据和场景数据集成到调度和优化算法中。
- 地图跟踪与电子围栏：将实时物联网传感器数据与GIS技术整合，创建具有地理围栏功能的跟踪和追溯。
现在，这些PBC可被作为的独立“能力包”。可以通过低代码平台，引用、拼装和编排，快速、安全地组成定制化的数字孪生应用。
可拼装式数字孪生的价值
可拼装式数字孪生(CDT)的商业价值在于它所实现的速度、弹性和敏捷性。企业需要快速响应业务事件带来的机会和风险。它是持续智能能力的支柱，也就是企业从以下方面对业务事件做出响应的能力。
- 企业中人员的行为
- 您的竞争对手、客户、立法者或供应商的行为。
- 疫情和极端天气等外部事件。
- 设备故障、工艺故障、环境事件
- 您从业务应用程序、数据源和网络服务中收集的运营情报；
- 基于传感器或智能设备的机器生数据（IoT平台）。
通过工业物联网平台：
企业可以直接引用预定义的通用化应用（如数字基座的：智资产、智维修、智工厂等）或预置的典型CDT场景包（如设备状态监测、组态图等），通过配置，快速解决业务问题。
对于个性化的业务、细节化的应用场景，也可以赋予你的业务专家以工业物联网平台中场景低代码设计工具（比应用程序低代码更高层的应用场景低代码），让他们无需成为开发人员就能创建自己的CDT能力包。
- 编写能力包时，他们不需要技术知识，就可以利用封装好的最先进的数字化能力。
- 他们可以以迭代的方式创造新的解决方案，从一个简单/最小化的数字孪生应用场景开始，不断完善，直到他们有一个问题/解决方案适合。
- 让传统ERP/MOM/EAM得应用中的复杂场景得到简单，向最终用户提供一个友好的、有针对性的用户操作。
每个独特的应用场景都可能基于通用包衍生，或是是一个独立开发出个性化的能力包（如：针对企业冷库系统的自动温控、空压机房监控、生产设备超载警告……）从而可以快速响应业务事件带来的机会和风险。
