江西智慧城市數(shù)字孿生怎么樣

較早，數(shù)字孿生思想命名為“信息鏡像模型”（Information Mirroring Model），而后演變?yōu)椤皵?shù)字孿生”的術(shù)語(yǔ)。數(shù)字孿生也被稱為數(shù)字雙胞胎和數(shù)字化映射。數(shù)字孿生是在 MBD 基礎(chǔ)上深入發(fā)展起來(lái)的，企業(yè)在實(shí)施基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）的過(guò)程中產(chǎn)生了大量的物理的、數(shù)學(xué)的模型，這些模型為數(shù)字孿生的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2012 年 NASA 給出了數(shù)字孿生的概念描述：數(shù)字孿生是指充分利用物理模型、傳感器、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多尺度的仿真過(guò)程，它作為虛擬空間中對(duì)實(shí)體產(chǎn)品的鏡像，反映了相對(duì)應(yīng)物理實(shí)體產(chǎn)品的全生命周期過(guò)程。為了便于數(shù)字孿生的理解，提出了數(shù)字孿生體的概念，認(rèn)為數(shù)字孿生是采用信息技術(shù)對(duì)物理實(shí)體的組成、特征、功能和性能進(jìn)行數(shù)字化定義和建模的過(guò)程。數(shù)字孿生體是指在計(jì)算機(jī)虛擬空間存在的與物理實(shí)體完全等價(jià)的信息模型，可以基于數(shù)字孿生體對(duì)物理實(shí)體進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化。數(shù)字孿生是技術(shù)、過(guò)程、方法，數(shù)字孿體是對(duì)象、模型和數(shù)據(jù)。數(shù)字孿生通過(guò)與實(shí)體的系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比，揭示裝備研制中存在的未知問(wèn)題。江西智慧城市數(shù)字孿生怎么樣

現(xiàn)在的數(shù)字化技術(shù)正在不斷地改變每一個(gè)企業(yè)。未來(lái)，所有的企業(yè)都將成為數(shù)字化的公司，這不只是要求企業(yè)開(kāi)發(fā)出具備數(shù)字化特征的產(chǎn)品，更指的是通過(guò)數(shù)字化手段改變整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造和服務(wù)過(guò)程，并通過(guò)數(shù)字化的手段連接企業(yè)的內(nèi)部和外部環(huán)境。 隨著產(chǎn)品生命周期的縮短、產(chǎn)品定制化程度的加強(qiáng)，以及企業(yè)必須同上下游建立起協(xié)同的生態(tài)環(huán)境，都迫使企業(yè)不得不采取數(shù)字化的手段來(lái)加速產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)的有效性以及提高企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境的開(kāi)放性。 數(shù)字孿生“”一詞在翻譯和理解時(shí)，既不應(yīng)限定在“雙”，也不宜理解為“胎”。該詞借用“Twin”之意，所表達(dá)的是一種數(shù)字虛體與物理實(shí)體非常相像的多元化虛實(shí)映射關(guān)系。遼寧三維數(shù)字孿生技術(shù)數(shù)字孿生在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。

其實(shí)數(shù)字孿生這一概念的起源，已經(jīng)在十多年前。我們暫不追究它的起源，給大家純碎的解釋一下這個(gè)概念。 說(shuō)起孿生，我們大多數(shù)人可能就會(huì)立馬想到雙胞胎、孿生兄弟姐妹之類的詞。其實(shí)這樣想也沒(méi)有錯(cuò)，我們可以把數(shù)字孿生認(rèn)為是數(shù)字的雙胞胎。只不過(guò)數(shù)字孿生中的雙胞胎，并不是完全一樣的兩個(gè)個(gè)體，更確切的來(lái)說(shuō)，是兩個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)系統(tǒng)存在與現(xiàn)實(shí)的物理世界，一個(gè)系統(tǒng)存在與虛擬的計(jì)算機(jī)世界。并且通過(guò)智能技術(shù)，使得這個(gè)存在于虛擬世界中的系統(tǒng)也能以一種直觀的方式讓我們感知與觸碰。因?yàn)槲锢硎澜缡怯汕|級(jí)的各類數(shù)據(jù)構(gòu)成，所以在虛擬世界中的仿真即便就是對(duì)各類數(shù)據(jù)的仿真，即數(shù)字孿生。

數(shù)字孿生的研究現(xiàn)狀： 2003年提出了“物理產(chǎn)品的數(shù)字表達(dá)”的概念，并指出物理產(chǎn)品的數(shù)字表達(dá)應(yīng)能夠抽象的表達(dá)物理產(chǎn)品，能夠基于數(shù)字表達(dá)對(duì)物理產(chǎn)品進(jìn)行真實(shí)條件或模擬條件下的測(cè)試。這個(gè)概念雖然沒(méi)有被稱作數(shù)字孿生，但是它具備數(shù)字孿生所具有的組成和功能，即創(chuàng)建物理實(shí)體的等價(jià)虛擬體，虛擬體能夠?qū)ξ锢韺?shí)體進(jìn)行仿真分析和測(cè)試，可以被看做是數(shù)字孿生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用。 2012 提出了 MBD（基于模型的定義）和 MBE（基于模型的企業(yè)）的概念，其關(guān)鍵思想是要?jiǎng)?chuàng)建企業(yè)和產(chǎn)品的數(shù)字模型，數(shù)字模型的仿真分析要貫穿產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)仿真、加工工藝仿真、生產(chǎn)過(guò)程仿真、產(chǎn)品的維修維護(hù)等整個(gè)產(chǎn)品的壽命周期。MBE 和 MBD 的概念將數(shù)字孿生的內(nèi)涵擴(kuò)展到了整個(gè)產(chǎn)品的制造過(guò)程。數(shù)字孿生的關(guān)鍵有兩個(gè)，一個(gè)是物聯(lián)網(wǎng)，一個(gè)是三維可視化仿真。

自概念提出以來(lái)，數(shù)字孿生技術(shù)在不斷的快速演化，無(wú)論是對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造還是服務(wù)，都產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。 更完整地測(cè)量： 只要能夠測(cè)量，就能夠改善，這是工業(yè)領(lǐng)域不變的真理。無(wú)論是設(shè)計(jì)、制造還是服務(wù)，都需要精確的測(cè)量物理實(shí)體的各種屬性、參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的分析和優(yōu)化。 但是傳統(tǒng)的測(cè)量方法，必須依賴于價(jià)格不菲的物理測(cè)量工具，如傳感器、采集系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)等，才能夠得到有效的測(cè)量結(jié)果，而這無(wú)疑會(huì)限制測(cè)量覆蓋的范圍，對(duì)于很多無(wú)法直接采集到測(cè)量值的指標(biāo)，往往無(wú)能為力。 而數(shù)字孿生技術(shù)，可以借助于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過(guò)采集有限的物理傳感器指標(biāo)的直接數(shù)據(jù)，并借助大樣本庫(kù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)推測(cè)出一些原本無(wú)法直接測(cè)量的指標(biāo)。 例如，我們可以利用潤(rùn)滑油溫度、繞組溫度、轉(zhuǎn)子扭矩等一系列指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)構(gòu)建不同的故障特征模型，間接推測(cè)出發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的健康指標(biāo)。數(shù)字孿生可以預(yù)見(jiàn)關(guān)鍵安全事件的系統(tǒng)響應(yīng)。浙江可視化數(shù)字孿生系統(tǒng)

數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)向賽博空間數(shù)字化模型的反饋。江西智慧城市數(shù)字孿生怎么樣

產(chǎn)品階段的數(shù)字孿生是一個(gè)高度協(xié)同的過(guò)程，通過(guò)數(shù)字化手段構(gòu)建起來(lái)的虛擬生產(chǎn)線，將產(chǎn)品本身的數(shù)字孿生同生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程等其他形態(tài)的數(shù)字孿生高度集成起來(lái)，實(shí)現(xiàn)如下的功能： 數(shù)字化產(chǎn)線：將生產(chǎn)階段的各種要素，如原材料、設(shè)備、工藝配方和工序要求，通過(guò)數(shù)字化的手段集成在一個(gè)緊密協(xié)作的生產(chǎn)過(guò)程中，并根據(jù)既定的規(guī)則，自動(dòng)的完成在不同條件組合下的操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程；同時(shí)記錄生產(chǎn)過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)，為后續(xù)的分析和優(yōu)化提供依據(jù)。 關(guān)鍵指標(biāo)監(jiān)控和過(guò)程能力評(píng)估：通過(guò)采集生產(chǎn)線上的各種生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全部生產(chǎn)過(guò)程的可視化監(jiān)控，并且通過(guò)經(jīng)驗(yàn)或者機(jī)器學(xué)習(xí)建立關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)、檢驗(yàn)指標(biāo)的監(jiān)控策略，對(duì)出現(xiàn)違背策略的異常情況進(jìn)行及時(shí)處理和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定并不斷優(yōu)化的生產(chǎn)過(guò)程。江西智慧城市數(shù)字孿生怎么樣

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