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数字孪生开发的未来趋势

2022-06-22 08:19:27 fengshows

连续三年(2017-2019),全球IT研究和咨询公司Gartner将数字孪生列为十大战略技术趋势之一。 由于数字孪生符合我国以信息技术赋能产业转型升级的战略需求,已成为应对当前百年未有之大变局的关键赋能技术之一。


具体来说,数字孪生的本质是建立物理系统在现实世界中的虚拟数字图像,贯穿物理系统的全生命周期,并随物理系统动态演化。 建立数字孪生的基本思路是在对物理系统进行数字化精准建模和状态信息实时感知的基础上,建立传感器数据与数字模型的连接映射关系,使数字模型 能实时、真实地反映物理系统。 世界的行为,对系统当前状态的精准分析和对未来状态的科学预测,都是通过人工智能算法实现的。 值得注意的是,在现有技术手段下,数字孪生无法实现复杂物理系统的全息复制,往往是物理系统中关键信息的部分复制。


近年来,随着5G、物联网、云计算、大数据、人工智能、混合现实等新一代信息技术的发展,数字孪生在理论和应用层面都取得了快速发展。 数字孪生与产业技术的深度融合,有力推动了相关产业数字化、网络化、智能化的发展,正在成为产业转型升级的强大动力。


在工业产品研发领域,通过构建工业产品与设备的数字孪生,可以实现对产品设备的服务监控和健康管理。 例如,当一架飞机在空中飞行时,地面的数字孪生系统可以通过飞机采集的实时传感器数据,准确模拟飞机的运行状态,预测飞机未来的性能和潜在故障。 飞机,甚至提前15~30小时。 发现了一些潜在的故障。 数字孪生深刻地改变了未来产品的形态。 未来,企业交付给客户的产品将不再是物理实体,而是虚实结合的孪生形态。


在制造领域,通过数字孪生,在建设实体工厂的同时,在电脑上搭建虚拟工厂,实体工厂的每个车间、每条流水线、每台设备、每一个生产动作都映射在虚拟工厂上。 在生产过程中,通过数字孪生实时监控实体工厂的生产状态,及时发现生产瓶颈,优化车间生产调度,从而提高工厂的生产效率和管控水平。 基于数字孪生的智能工厂将成为未来工厂的重要发展趋势。