什么叫做数字孪生?

2022-09-03 11:46
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数字孪生是一种数字化理念和技术手段,它以数据与模型的集成融合为基础与核心,通过在数字空间实时构建物理对象的精准数字化映射,基于数据整合与分析预测来模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程,最终形成智能决策的优化闭环。其中,面向的物理对象包括实物、行为、过程,构建孪生体涉及到的数据包括实时传感数据和运行历史数据,集成的模型涵盖物理模型、机理模型和流程模型等。


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伴随着制造业不断地发展,数字孪生尽管暂未成为主流,却成为每一个数字化企业都需要关注的技术。物理实体的各类数据采集、交换,都需要借助于工业互联网来实现,通过平台具备的资源聚合、动态配置、供需对接等优势,整合并通过各类资源,赋能数字孪生。比如说,通过工业互联网平台向下将边缘侧基础设施同数字孪生体关联,向上将数据信息传输、储存在云端,其他用户也可以依据自身需要通过平台的服务来建立数字孪生体,可以说工业互联网平台激活了数字孪生的生命。




随着工业互联网平台的建设,各大市场的应用,工业互联网平台已经建设了100余家,使得市场竞争加剧,互联网改进了市场,同时也加剧了市场激烈化,推动传统企业智能化、高端化、绿色化,实现了互联互通。比如:Furion-DA平台这是天津综合性工业互联网数据采集平台,该平台聚焦更全面、准确、高效的数据采集需求,支持1500余个厂家、5000余种设备;半导体设备专用SMT数据接入能力:SECS/GEM协议通讯软件;CNCMDC、机器人方面的数据接入能力;支持定制开发非标设备数据采集。




数字孪生技术要求在数字空间构建物理对象的数字化表示,现实世界中的物理对象和数字空间中的孪生体能够实现双向映射、数据连接和状态交互。基于实时传感等多元数据的获取,孪生体可全面、精准、动态反映物理对象的状态变化,包括外观、性能、位置、异常等。




在理想状态下,数字孪生所实现的映射和同步状态应覆盖孪生对象从设计、生产、运营到报废的全生命周期,孪生体应随孪生对象生命周期进程而不断演进更新。建立孪生体的最终目的,是通过描述物理实体内在机理,分析规律、洞察趋势,基于分析与仿真对物理世界形成优化指令或策略,实现对物理实体决策优化功能的闭环。


11月30日,在第三届中国工业互联网大赛—工业互联网 数字孪生专业赛颁奖大会上,由中国信通院和工业互联网产业联盟共同组织编写的《工业数字孪生白皮书(2021)》(以下简称《白皮书》)正式发布。




其主要亮点:功能架构:连接层、映射层、决策层三大功能层级,支撑全生命周期实时映射、综合决策以及闭环优化。


技术体系:多类数字化技术集成融合,共筑数字孪生技术体系,数字线程、模型融合、模型修正是核心技术。


应用发展范式:孪生精度、孪生时间和孪生空间构成评价数字孪生应用成熟度的三大维度。




产业体系:数字线程工具供应商、建模工具供应商、孪生模型供应商构成三大核心产业。


《白皮书》旨在进一步凝聚数字孪生产业共识,加快推动数字孪生技术创新与融合应用,促进企业数字化转型。为从事数字孪生工作人群提供参考借鉴,为共同促进工业数字孪生产业发展和应用创新,助力制造业高质量发展,发挥积极作用。


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