数字孪生是一个新概念,数字孪生是指以物理世界的实体对象,集成物理世界的相关信息进行虚拟仿真的技术。根据创益社的描述就是其本质是利用多传感器信息融合技术、数字孪生平台系统,在虚拟空间中对现实世界中的实体对象进行仿真、测试、诊断,并在虚拟空间实时反馈、迭代优化,从而实现对物理对象实时感知、监控、管理和决策。
编辑
与传统制造业不同,数字孪生是通过智能传感器感知设备和数字孪生平台来完成对实物的监测与控制工作。它不仅可以解决工业生产中的质量控制、智能制造等问题,而且也为新一代信息技术与制造业深度融合提供了新的发展方向。
当前,数字孪生已经在工业领域应用广泛,它将促进制造业产品创新升级,提高生产效率;它可以为用户提供更高层次的服务体验。
1、数字孪生在制造业的应用
通过数字孪生,可以对产品在整个生命周期的数据进行建模、管理,实现产品生命周期中所有关键因素之间的关联,从而达到提高供应链效率和改善用户体验的目的。
数字孪生在制造业也有很好的应用场景,例如:
通过数字孪生预测性维护、故障预测、质量分析等应用场景可以实现对产品生产过程中重要指标及性能等数据进行实时监测,从而更好地提升制造企业效益。
2、数字孪生与云计算
数字孪生的构建和运行离不开云计算。基于云计算的数字孪生,实现数字孪生模型数据在云平台上处理、存储和传输。利用云平台,把数据采集设备(如激光扫描仪等)、信息采集器、云平台以及其他运行软件集成到一起,能够快速地构建物理世界的映射模型。通过将物理世界与虚拟世界无缝集成在一起,使人们能够在不接触物理硬件的情况下通过计算机对虚拟空间进行感知和操作。它可以实现物理实体在虚拟空间的实时仿真、诊断和迭代优化,使物理实体的信息能够在虚拟空间实时反馈,从而提高生产效率和质量。
3、数字孪生的发展趋势
未来数字孪生将与云计算、大数据等新一代信息技术进行深度融合,呈现出如下发展趋势:
首先,将在虚拟世界中实现现实世界中的实体对象。其次,将利用新一代信息技术的数据采集和处理能力,实现数字孪生所需的数据驱动,同时融合先进的算法进行建模预测分析。再次,将实现物理世界与数字世界相融合。最后,数字化制造模式与制造服务模式将成为未来数字孪生的重要应用场景,并进一步丰富虚拟现实和增强现实体验。
4、结论
数字孪生技术已经被美国、德国等发达国家广泛关注,并已经开始应用于生产制造领域,我国的数字孪生也有了一定发展,但总体而言我国工业领域的数字孪生还有很大的发展空间。
当前数字孪生技术在制造业中已经开始广泛应用,未来随着数字孪生技术的不断成熟,它将会得到更多更广泛地应用。
本文通过对数字孪生概念提出、内涵与外延发展以及在制造业中应用分析,指出了我国数字孪生技术发展存在的问题并提出相应的解决方法。
最后从国家层面上提出对我国数字孪生技术发展规划与政策建议,为我国工业领域数字化转型提供理论基础和政策支撑。
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货