數(shù)字孿生,英文名叫(數(shù)字雙胞胎),也被稱為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像。 數(shù)字孿生,是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù),集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。 簡單的說,數(shù)字孿生就是在云端搭建一個和實際場景一模一樣的虛擬現(xiàn)實環(huán)境,把實際環(huán)境的變化映射到虛擬現(xiàn)實場景中;同時,在虛擬現(xiàn)實場景中的操作也同步影響現(xiàn)實世界中的設(shè)備運行。數(shù)字孿生的關(guān)鍵有兩個,一個是物聯(lián)網(wǎng),一個是三維可視化仿真。 國內(nèi)數(shù)字孿生起步較早,因為三維可視化仿真的技術(shù)門檻較高,到目前,國內(nèi)只幾家公司在專注從事數(shù)字孿生虛擬仿真的軟件研發(fā)。數(shù)字孿生可提高效率、優(yōu)化流程,在問題發(fā)生之前預測問題,并為未來進行創(chuàng)新。吉林工業(yè)數(shù)字孿生怎么樣
制造階段的數(shù)字孿生: 在產(chǎn)品的制造階段,利用數(shù)字孿生可以加快產(chǎn)品導入的時間,提高產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量、降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品的交付速度。 產(chǎn)品階段的數(shù)字孿生是一個高度協(xié)同的過程,通過數(shù)字化手段構(gòu)建起來的虛擬生產(chǎn)線,將產(chǎn)品本身的數(shù)字孿生同生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程等其他形態(tài)的數(shù)字孿生高度集成起來,實現(xiàn)生產(chǎn)過程仿真:在產(chǎn)品生產(chǎn)之前,就可以通過虛擬生產(chǎn)的方式來模擬在不同產(chǎn)品、不同參數(shù)、不同外部條件下的生產(chǎn)過程,實現(xiàn)對產(chǎn)能、效率以及可能出現(xiàn)的生產(chǎn)瓶頸等問題的提前預判,加速新產(chǎn)品導入的過程。吉林工業(yè)數(shù)字孿生怎么樣數(shù)字孿生主要是要創(chuàng)建和物理實體等價的虛擬體或數(shù)字模型,虛擬體能夠?qū)ξ锢韺嶓w進行仿真分析。
數(shù)字孿生()與Digital Thread: 依靠Digital Thread,所有數(shù)據(jù)模型都能夠雙向溝通,因此真實物理產(chǎn)品的狀態(tài)和參數(shù)將通過與智能生產(chǎn)系統(tǒng)集成的賽博物理系統(tǒng)CPS向數(shù)字化模型反饋,致使生命周期各個環(huán)節(jié)的數(shù)字化模型保持一致,從而能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)、實時評估系統(tǒng)的當前及未來的功能和性能。而裝備在運行的過程中,又通過將不斷增加的傳感器、機器的聯(lián)接而收集的數(shù)據(jù)進行解釋利用,可以將后期產(chǎn)品生產(chǎn)制造和運營維護的需求融入到早期的產(chǎn)品設(shè)計過程中,形成設(shè)計改進的智能閉環(huán)。然而,并不是建立了全機有限元模型,就有了數(shù)字孿生,那只是問題的一個角度;必須在生產(chǎn)中把所有真實制造尺寸反饋回模型,再用PHM(健康預測管理)實時搜集飛機實際受力情況,反饋回模型,才有可能成為。
數(shù)字化的轉(zhuǎn)變對于傳統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)來說可能會非常困難,因為它同沿用了幾十年的基于經(jīng)驗的傳統(tǒng)設(shè)計和制造理念相去甚遠。設(shè)計人員可能不再需要依賴于通過開發(fā)實際的物理原型來驗證設(shè)計理念,也無需通過復雜的物理實驗才能驗證產(chǎn)品的可靠性,不需要進行小批量試制就可以直接預測生產(chǎn)的瓶頸,甚至不需要去現(xiàn)場就可以洞悉銷售給客戶的產(chǎn)品運行情況。 這種方式,無疑將貫穿整個產(chǎn)品的生命周期,不只可以加速產(chǎn)品的開發(fā)過程,提高開發(fā)和生產(chǎn)的有效性和經(jīng)濟性,更有效的了解產(chǎn)品的使用情況并幫助客戶避免損失,更能準確的將客戶的真實使用情況反饋到設(shè)計端,實現(xiàn)產(chǎn)品的有效改進。 而所有的這一切,都需要企業(yè)具備完整的數(shù)字化能力,而其中的基礎(chǔ),就是數(shù)字孿生,即技術(shù)。Digital Twin是與Digital Thread,既相互關(guān)聯(lián),又有所區(qū)別的一個概念。
數(shù)字孿生的基本組成: 數(shù)字孿生的三個組成部分:物理空間的實體產(chǎn)品、虛擬空間的虛擬產(chǎn)品、物理空間和虛擬空間之間的數(shù)據(jù)和信息交互接口。 數(shù)字孿生的組成包括:產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎、生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化雙胞胎、設(shè)備數(shù)字化雙胞胎,數(shù)字孿生完整真實地再現(xiàn)了整個企業(yè)。 從產(chǎn)品的視角給出了數(shù)字孿生的主要組成,包括:產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)、產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)、產(chǎn)品服務(wù)數(shù)據(jù)、以及產(chǎn)品退役和報廢數(shù)據(jù)等。 有人提出,數(shù)字孿生的組成應(yīng)該包括:產(chǎn)品設(shè)計、過程規(guī)劃、生產(chǎn)布局、過程仿真、產(chǎn)量優(yōu)化等。該數(shù)字孿生的組成不只包括了產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù),也包括了生產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和仿真分析,更加完整,更加符合智能工廠的要求。數(shù)字孿生可以在眾多領(lǐng)域應(yīng)用,目前在產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、醫(yī)學分析、工程建設(shè)等領(lǐng)域應(yīng)用較多。吉林工業(yè)數(shù)字孿生怎么樣
對于已經(jīng)使用數(shù)字孿生技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)公司而言,數(shù)字孿生是數(shù)字化進程的下一步。吉林工業(yè)數(shù)字孿生怎么樣
自概念提出以來,數(shù)字孿生技術(shù)在不斷的快速演化,無論是對產(chǎn)品的設(shè)計、制造還是服務(wù),都產(chǎn)生了巨大的推動作用。 經(jīng)驗的數(shù)字化: 在傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計、制造和服務(wù)領(lǐng)域,經(jīng)驗往往是一種模糊而很難把握的形態(tài),很難將其作為準確判決的依據(jù)。而數(shù)字孿生的一大關(guān)鍵進步,是可以通過數(shù)字化的手段,將原先無法保存的**經(jīng)驗進行數(shù)字化,并提供了保存、復制、修改和轉(zhuǎn)移的能力。 例如,針對大型設(shè)備運行過程中出現(xiàn)的各種故障特征,可以將傳感器的歷史數(shù)據(jù)通過機器學習訓練出針對不同故障現(xiàn)象的數(shù)字化特征模型,并結(jié)合**處理的記錄,將其形成未來對設(shè)備故障狀態(tài)進行準確判決的依據(jù),并可針對不同的新形態(tài)的故障進行特征庫的豐富和更新,較終形成自治化的智能診斷和判決。吉林工業(yè)數(shù)字孿生怎么樣
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