数字孪生相关技术和一般架构

“数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。”

图. 数字孪生（全景网）

数字孪生技术并不是全新的技术，而是从数字模型、数字样机的相关技术发展而来，生产系统的数字孪生和虚拟制造技术相关。因此，数字孪生不是一种单一的技术，而是一系列技术的综合应用。在国内应用最深入的是工程建设领域，关注度最高、研究最热的是智能制造领域。

让我们通过以下内容，了解数字孪生相关技术和一般架构。

数字孪生应用

格创东智专注于工业互联网平台，是唯一源自半导体制造业的国家双跨平台，用领先、可靠、创新的产品和服务推动制造企业的转型和升级。这里我们用格创的相关产品来对数字孪生的应用进行详细说明。

工业应用平台生态框架

格创东智开发了基于工业生产的生态系统框架，该框架涵盖了资产的整个生命周期，基于数字孪生的管理方式，我们可以以此来构建覆盖企业全价值链的软件定义智慧工厂。

图.格创东智工业应用智能平台框架（PreMaint）

APaaS智能赋能平台

东智APaaS智能赋能平台是格创东智提供的面向制造业现场的综合工业物联网即平台即服务解决方案。平台基于东智工业极客低代码应用平台构建，将高级分析、人工智能和机器学习与物联网解决方案结合使用，以优化从边缘到云的运营。平台集成了丰富的套件与工具，利用数字孪生为客户提供了在数字领域创建物理生产资产的闭环数字副本能力。利用微服务架构实现模块化封装，实现零代码加编码混合的敏捷开发，赋能工业互联网，快速构建应用，实现数字化转型。

PreMaint设备预测性维护系统

保持生产设备的持续运行是当今高效制造运营中越来越重要的一个方面。意外的设备停机会影响紧张的生产计划，导致材料浪费。东智PreMaint设备预测性维护系统是聚焦设备领域的智能管理平台，通过对设备的实时监测为工厂维护团队提供帮助。PreMaint利用数字孪生技术实现AI+机理的智能诊断与预测性维护，工程师可以安排维修和更换零备件，以适应计划内的停机时间。例如，在设备的边缘节点部署传感器监控状态特征，通过AI学习算法侦听异常，指示潜在故障早期迹象。

图.在设备边缘节点部署东智传感器监控状态特征（PreMaint）

EAP设备自动化系统

在半导体设备自动化控制器中，格创东智采用了EAP设备自动化系统。自动化AI算法根据来自连接到生产设备的传感器的实时数据流构建模型副本。通过数字孪生技术，控制器从收集的数据模式中建立正常行为模式，实现对设备机台的管理及管制。使用 EAP设备自动化系统可以大幅提高生产效率及产品良率并减少相关的生产成本损失。