安徽工業(yè)數字孿生制作

2002年一位大學教授在發(fā)表的一篇文章中提出了數字孿生概念，他認為通過物理設備的數據，可以在虛擬（信息）空間構建一個可以表征該物理設備的虛擬實體和子系統(tǒng)，并且這種聯(lián)系不是單向和靜態(tài)的，而是在整個產品的生命周期中都聯(lián)系在一起。 顯然，這個概念不只指的是產品的設計階段，而延展至生產制造和服務階段，但是由于當時的數字化手段有限，因此數字孿生的概念也只是停留在產品的設計階段，通過數字模型來表征物理設備的原型。 在那之后，數字孿生的概念逐步擴展到了模擬仿真、虛擬裝配和3D打印這些領域，而到了2014年以后，隨著物聯(lián)網技術、人工智能和虛擬現實技術的不斷發(fā)展，更多的工業(yè)產品、工業(yè)設備具備了智能的特征，而數字孿生也逐步擴展到了包括制造和服務在內的完整的產品周期階段，并不斷豐富著數字孿生的形態(tài)和概念。對于已經使用數字孿生技術的物聯(lián)網公司而言，數字孿生是數字化進程的下一步。安徽工業(yè)數字孿生制作

數字孿生（）已經走過了幾十年的發(fā)展歷程，只不過以前沒有這樣命名，而是發(fā)展到了一定階段，人們意識到應該給這種綜合化的技術起一個更確切的名字。 本文論述的數字孿生有兩層意思，一是指物理實體與其數字虛體之間的精確映射的孿生關系；二是將具有孿生關系的物理實體、數字虛體分別稱作物理孿生體、數字孿生體。默認情況下，數字孿生亦指數字孿生體。 數字孿生是客觀世界中的物化事物及其發(fā)展規(guī)律被軟件定義后的一種結果。豐富的工業(yè)軟件內涵以及強大的軟件定義效果，讓數字孿生的研究在國內外呈現出百花齊放的態(tài)勢。作者認為數字孿生與計算機輔助（CAX）軟件（尤其是廣義仿真軟件）以及數據采集/分析的發(fā)展關系十分密切。遼寧工廠數字孿生技術數字孿生在建筑過程應用比較普遍，尤其是現在建筑行業(yè)都在想數據方向發(fā)展。

數字孿生()與Digital Thread： 依靠Digital Thread，所有數據模型都能夠雙向溝通，因此真實物理產品的狀態(tài)和參數將通過與智能生產系統(tǒng)集成的賽博物理系統(tǒng)CPS向數字化模型反饋，致使生命周期各個環(huán)節(jié)的數字化模型保持一致，從而能夠實現動態(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)接而收集的數據進行解釋利用，可以將后期產品生產制造和運營維護的需求融入到早期的產品設計過程中，形成設計改進的智能閉環(huán)。然而，并不是建立了全機有限元模型，就有了數字孿生，那只是問題的一個角度；必須在生產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。

數字孿生與Digital Thread： 簡單說，Digital Thread貫穿了整個產品生命周期，尤其是從產品設計、生產、運維的無縫集成；而更像是智能產品的概念，它強調的是從產品運維到產品設計的回饋。它是物理產品的數字化影子，通過與外界傳感器的集成，反映對象從微觀到宏觀的所有特性，展示產品的生命周期的演進過程。當然，不止產品，生產產品的系統(tǒng)（生產設備、生產線）和使用維護中的系統(tǒng)也要按需建立。 在航太領域和工業(yè)界，較早開始使用數字孿生術語。2009年美國空軍實驗室提出了“機身數字孿生（Airframe ）”的概念。2010年NASA也開始在技術路線圖中使用“數字孿生（）”術語。在產品制造過程中出現問題時，可以基于數字孿生對生產策略進行分析，再基于優(yōu)化后的生產策略進行生產。

美國較早提出利用術，用于航空航天飛行器的健康維護與保障。首先在數字空間建立真實飛機的模型，并通過傳感器實現與飛機真實狀態(tài)完全同步，這樣每次飛行后，根據結構現有情況和過往載荷，及時分析評估是否需要維修，能否承受下次的任務載荷等。 數字孿生，有時候也用來指代將一個工廠的廠房及產線，在沒有建造之前，就完成數字化模型。從而在虛擬的賽博空間中對工廠進行仿真和模擬，并將真實參數傳給實際的工廠建設。而工房和產線建成之后，在日常的運維中二者繼續(xù)進行信息交互。值得注意的是：不是構型管理的工具，不是制成品的3D尺寸模型，不是制成品的MBD定義。數字孿生技術值得深入探索。遼寧工廠數字孿生技術

Digital Twin是與Digital Thread，既相互關聯(lián)，又有所區(qū)別的一個概念。安徽工業(yè)數字孿生制作

數字孿生需要考慮的特殊對應模式： 在一些特殊場景中，數字孿生還存在“一對少”“少對一”“一對零”“零對一”的特殊對應模式： “一對少”——一個物理實體對應一個高度抽象的數字虛體（例如一輛高鐵在調度上對應一個高度簡化的數字化線框模型）； “少對一”——以一部分物理實體對應一個完整數字虛體（例如一個齒輪副對應一個減速箱的“三維CAD模型+力學載荷模型”）； “一對零”——因為不知其規(guī)律、缺乏機理模型導致某些已知物理實體沒有對應的數字虛體（例如暗物質、氣候變化規(guī)律等）； “零對一”——人類憑想象和創(chuàng)意在數字空間創(chuàng)造的“數字虛體”，現實中沒有與其對應的“物理實體”（例如數字創(chuàng)意中的各種形象）。安徽工業(yè)數字孿生制作

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