近几年,“数字孪生”的热度不断攀升,频繁出现在各大互联网峰会论坛的演讲主题中,备受行业内外的关注。据南方*网报道,近两年,“数字孪生”热度迅速提升,数字孪生电网解决方案,数字孪生概念股爆发,涉足数字孪技术有关的a股,多次集体涨停。
数字孪生这一概念,早被美国的michael grieves 提出,当时并没有得到行业内的积*响应,但在十余年后,也就是近几年,数字孪生得到了行业内外人士的热情“追捧”。那么什么是数字孪生呢?
数字孪生(digital twin),百度百科中给出的定义是,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生命周期。
数字孪生的通俗解释是通过物理世界的人、物、事件等所有要素数字化,在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”,形成物理世界与虚拟世界的同生共存、虚实交融。
数字孪生迅速成为热潮,源于数字化设计、虚拟和工业互联网(工业物联网)等关键使能技术的蓬勃发展与交叉融合。
数字化设计技术从早期的二维设计发展到三维建模,从三维线框造型进化到三维实体造型、特征造型,产生了诸如直接建模、同步建模、混合建模等技术,以及面向建筑与施工行业的bim技术(建筑信息模型)。三维建模技术不光用于产品设计阶段,并且可以实现三维工艺设计。产品的三维模型中不仅包括几何信息、装配关系,还包括pmi(产品制造信息,包括尺寸、公差、形位公差、粗糙度和材料规格等信息)等制造信息,已经可以实现mbd(基于模型的产品定义)。
为了支持产品三维模型的快速浏览,可以从包含三维工艺特征的完整三维特征模型中,抽取出仅包括几何信息的轻量化三维模型。基于三维造型和三维显示技术,数字孪生智慧城市解决方案,虚拟现实技术(vr)取得了蓬勃发展,广泛用于汽车、飞机、工厂等复杂对象的虚拟体验,包括沉浸式虚拟现实系统c*e,用于产品展示和市场推广的三维渲染技术,以及基于视景的模拟驾驶技术等。近年来又发展起来增强现实技术(ar),其特点是可以将实物模型和数字化模型融合在一个可视化环境之中,从而实现传感器数据的可视化,还可以进行产品操作、装拆及维修过程的三维可视化,实现产品操作培训、维修维护等应用。
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,具有超高的前瞻性价值。利元亨针对各领域提出的更为严格的工艺、设备、产线需求,以自主研发的云系统、人工智能深度学习、数字及大数据分析管理等技术为基础,研发并实践了数字孪生工厂概念上的高度协同信息化集成系统。
数字孪生技术在制造业中的优势很明显:、缩短研发周期,实现快速交付;第二、快速换型,缩短换型时间;第三、提高可视化,数字孪生工厂解决方案,解决检修的困难;第四、实现预测性分析,降低故障停机。
通过远程大屏幕或移动端与设备实体运作同步的虚拟动画,数字孪生和联合技术让企业管理者随时随地了解设备的实时运行情况和生产数据,如当生产线缺少物料的时候,宿迁数字孪生,系统可以提前进行预告,避免因为停产带来的损失。
期间一旦哪个传感器出现问题,就可以在模型上高亮闪现,不用工程师排查,有问题可以直接解决,避免以前工程师排查找到故障点耗费大量的时间。与此同时,系统还能预测设备未来的生产数据和可能出现的产线故障,在即将损坏之前就把易耗品全部准备好,以便企业管理者提前制定计划和对策。
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