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来源: 发布时间:2022年07月19日

何为数字孪生?当前越来越多的学者和企业关注数字孪生并开展研究与实践,但从不同的角度出发,对数字孪生的理解存在着不同的认识。本节从不同维度出发,对数字孪生的当前认识进行总结与分析后,尝试对数字孪生的理想特征进行探讨,以供参考。模型维度 一类观点认为数字孪生是三维模型、是物理实体的 copy,或是虚拟样机。这些认识从模型需求与功能的角度,重点关注了数字孪生的模型维度。综合现有文献分析,理想的数字孪生模型涉及几何模型、物理模型、行为模型、规则模型等多维多时空多尺度模型,且期望数字孪生模型具有高保真、高可靠、高精度的特征,进而能真实刻画物理世界。此外,有别于传统模型,数字孪生模型还强调虚实之间的交互,能实时更新与动态演化,从而实现对物理世界的动态真实映射。数字材料平台的想法并不新,可以回溯到用计算机辅助设计来表述产品,或者建立客户的在线档案。苏州流行面料平台报价

数字孪生实现的关键要素是什么?数字孪生实现的关键要素:数字孪生实现的关键在于工业软件。首先是仿真,很多的仿真软件,尤其是在产品开发的过程中,需要用到一些仿真软件,这也是我们现在中国工业软件很薄弱的一个环节。还有一个多物理的仿真,不光涉及到机械问题,还有电、磁、热、液压等等,是一个多物理。还有基于数字孪生技术的仿真,不再是离线的,可以与真实世界建立长久实时交互的连接,这是和以前不一样的。数字孪生需要APP,举一个例子:船舶制造,焊接很重要,焊完了之后,再把它吊装到车间进行检查,但是焊接的时间已经过了好多天了,发现问题也很难追溯,并且很难处理。现在方法是什么?在焊接的过程中,实时检测,采集这些参数,训练去分析,工艺上建立了很多APP,实时进行检测,保证焊接质量。反映到缺陷的时候是什么情况,该怎么应对,都以工业APP的形式沉淀出来,当我们检测出来是什么问题的时候,马上就进行相应的处理。数字孪生应用的生态系统,在国内,相比而言欠缺了一些,我们还要向国外学习。国外的协作做得很好,就是一个良好的生态系统。一个好的生态,才能做好事情。苏州流行面料平台报价数字材料平台技术现在主要应用于建筑、工厂等建设方面。

何为数字孪生?数据维度 Grieves 教授曾在美国密歇根大学产品全生命周期管理(PLM)课程中提出了与数字孪生相关的概念,因而有一种观点认为数字孪生就是 PLM。与此类似,还有观点认为数字孪生是数据/大数据,是 Digital Shadow,或是 DigitalThread。这些认识侧重了数字孪生在产品全生命周期数据管理、数据分析与挖掘、数据集成与融合等方面的价值。数据是数字孪生的主要驱动力,数字孪生数据不只包括贯穿产品全生命周期的全要素/全流程/全业务的相关数据,还强调数据的融合,如信息物理虚实融合、多源异构融合等。此外,数字孪生在数据维度还应具备实时动态更新、实时交互、及时响应等特征。

关于数字孪生与物流的几点看法:数字孪生其发展的趋势已从较初的智能制造单领域应用向多领域多尺度融合,目前,数字孪生在航空航天、电力、汽车、石油天然气、健康医疗、船舶航运、城市管理、智慧农业、建筑建设、环境保护等11个领域中都有应用。国外的西门子、达索系统、罗克韦尔自动化、微软等企业;国内的华力创通、触角科技、优也科技、美云智数、寄云科技等厂商都提供数字孪生的相关解决方案。数字孪生迅速成为热潮,源于数字化设计、虚拟仿真和工业物联网等关键使能技术的蓬勃发展与交叉融合。数字孪生是一个既具有前瞻性,又易于被各界理解的创新理念,数字孪生这个术语本身的“生命周期”会很长,而不是短期流行的时髦词汇。当前世界正处于数字变革之中,随着人工智能技术、物联网等技术的快速发展,数字孪生也进入了新的发展阶段。数字材料平台是个普遍适应的理论技术体系。

数字孪生与智能制造的关系是什么?数字孪生是实现信息物理融合的有效手段。一方面,数字孪生能够支持制造的物理世界与信息世界之间的虚实映射与双向交互,从而形成“数据感知-实时分析-智能决策-精细执行”实时智能闭环;另一方面,数字孪生能够将运行状态、环境变化、突发扰动等物理实况数据与仿真预测、统计分析、领域知识等信息空间数据进行多方面交互与深度融合,从而增强制造的物理世界与信息世界的同步性与一致性。由表文献关键词和发表机构/作者统计分析可知,当前发表的所有数字孪生研究成果中: ①数字孪生与工业 4.0、CPS、智能装备/工厂/服务等相结合的论文较多,占当前所发表数字孪生论文总数的一半以上; ②美国、中国、德国发表数字孪生论文数全球较多,论文主要来自各国智能制造相关领域的高校与科研院所; ③在工业界,西门子、戴姆勒、ABB 等践行智能制造理念的企业发文量较多。相关统计结果表明,学术界和工业界都将数字孪生作为践行智能制造的关键使能技术之一。数字材料平台能够模拟对象在物理世界中的行为,监控物理世界的变化,反映物理世界的运行状况。苏州流行面料平台报价

数字材料平台其原理就是利用物理模型进行数字化建模,将实体产线映射到网络上。苏州流行面料平台报价

数字孪生城市:从系统工程视角分析,数字孪生城市系统可以按粒度分为设备级、系统级、复杂系统级、复杂巨系统级4个系统层级,且自顶向下具有包含关系。数字孪生城市着重考虑的是城市全体系的数字化与智慧化,而非以往阶段所做的城市某个局部的智慧化。数字孪生城市发展瓶颈及解开对策:对数字孪生和数字孪生城市的主要要义把握不准:很多人将数字孪生片面理解为虚拟现实或BIM建模技术,进而将数字孪生城市也片面理解为图形建模与可视化问题。数字孪生城市是系统工程,应在系统思维指导下结合主要关键理论与技术多方面认知和实践。数字孪生城市应在空天地“一张图”底板上,高度融合BIM三维建筑信息模型和智能自动化系统,将虚拟建筑空间与虚拟物联网空间中的各种城市部件与相关要素通过大数据线索关联集成,真正实现大数据驱动的实时立体感知、控制、管理、决策城市数字生命体。苏州流行面料平台报价

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