正如醫(yī)學研究人員希望利用DNA分析幫助病人活得更長和更健康一樣，Sentient Science公司的工程師希望能更好地了解機器是由什么材料做的，以使機器壽命最大化。

　　這家紐約州布法羅公司的CEO及總裁沃德·托馬斯（Ward Thomas）表示：“我們要做的事情真的很難。我們將著手破解材料的基因組。”潛在的回報是巨大的。這將有助于指導如何使用機器以及如何設計壽命最長、最節(jié)能系統(tǒng)的決策。相比以前的物理測試模型，這種將信息編入數(shù)字系統(tǒng)中的方法可更快、更全面和更節(jié)約成本地完成任務。

　　為此，該公司與NASA的埃姆斯研究中心簽署了一系列小企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）合同，收集大量有關機器零部件生產(chǎn)材料性能的數(shù)據(jù)。該公司認為，由此開發(fā)出的軟件DigitalClone可精確預測機器的使用壽命。但Sentient Science需要測試DigitalClone，因此他們需要一種有很長歷史和數(shù)據(jù)記錄完整的機器零部件。

　　數(shù)字雙胞胎

　　在另一份2010年與NASA的格倫研究中心簽署的SBIR合同中，格倫研究中心的機械部件工程師蒂姆·克蘭茨（Tim Krantz）主持建立了有不同形狀、材料、潤滑劑和加工參數(shù)的齒輪測試結果數(shù)據(jù)庫。有一種齒輪設計——用于直升機動力傳動系統(tǒng)研究的正齒輪——有25年的數(shù)據(jù)，被證明是DigitalClone完美的測試對象。

　　克蘭茨稱，“NASA的齒輪性能數(shù)據(jù)是獨一無二的”，公司常常不會發(fā)布產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)。正如其名稱所暗示的一樣，DigitalClone是制作數(shù)字化的部件或系統(tǒng)雙胞胎。基于對其物理摩擦、潤滑和磨損的數(shù)據(jù)，該軟件可預測研究對象的未來性能、壽命和失靈情況。為證明其有用，該公司的工程師制作了NASA挑選的正齒輪的數(shù)字模型，將他們的預測與NASA已經(jīng)收集的性能數(shù)據(jù)進行比對。

　　該公司CEO托馬斯稱：“結果完全一致。”這是重要的時刻：在聽到測試結果后，他退出了研究生院并商業(yè)發(fā)布該公司的產(chǎn)品。Sentient Science還與波音、西科斯基和通用電氣合作進行了11次測試。該公司還在繼續(xù)開發(fā)DigitalClone Live產(chǎn)品，將傳感器裝入齒輪箱，并使用實地測試的實時數(shù)據(jù)驗證和更新機器的性能及失靈預測結果。

　　DigitalClone Live在2013年6月上市，能源公司First Wind利用該技術裝備了218個風能發(fā)動機的齒輪箱。到2014年底，Sentient Science公司與北美8家公司簽署協(xié)議，為超過5000臺風力發(fā)電機提供預測和延長壽命服務。對該公司使用計算機而非物理測試的新方法，人們做出了迅速和熱烈的響應。托馬斯稱：“以前用物理測試1年只能獲得3個測試點，我們幾天就可獲得數(shù)千個測試點。你能獲得世界上測試最多的產(chǎn)品，可在現(xiàn)場測試以最低的成本操作。”

　　到2014年底，該技術應用到哈勃太空望遠鏡上。美國軍方也將其應用到最新的F35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機和黑鷹、阿帕奇及超級海上種馬直升機。醫(yī)療設備公司Zimmer將其用于分析髖關節(jié)移植。8家風力發(fā)電公司能使用DigitalClone Live優(yōu)化機器，將風電價格從11美分/度下降到3.5美分/度。