數(shù)字孿生與Digital Thread： 簡單說，Digital Thread貫穿了整個產(chǎn)品生命周期，尤其是從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、運維的無縫集成；而更像是智能產(chǎn)品的概念，它強(qiáng)調(diào)的是從產(chǎn)品運維到產(chǎn)品設(shè)計的回饋。它是物理產(chǎn)品的數(shù)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(chǎn)品的生命周期的演進(jìn)過程。當(dāng)然，不止產(chǎn)品，生產(chǎn)產(chǎn)品的系統(tǒng)（生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線）和使用維護(hù)中的系統(tǒng)也要按需建立。 在航太領(lǐng)域和工業(yè)界，較早開始使用數(shù)字孿生術(shù)語。2009年美國空軍實驗室提出了“機(jī)身數(shù)字孿生（Airframe ）”的概念。2010年NASA也開始在技術(shù)路線圖中使用“數(shù)字孿生（）”術(shù)語。數(shù)字孿生可能通過自愈的機(jī)制或者建議更改任務(wù)參數(shù)來減輕損害或進(jìn)行系統(tǒng)的降級。寧波智慧城市數(shù)字孿生公司
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(dǎo)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(yù)判，加速新產(chǎn)品導(dǎo)入的過程。吉林變電站數(shù)字孿生哪里好數(shù)字孿生可以持續(xù)地預(yù)測裝備或系統(tǒng)的健康狀況、剩余使用壽命以及任務(wù)執(zhí)行成功的概率。
以復(fù)雜產(chǎn)品研制而著稱的飛機(jī)行業(yè)，在數(shù)字樣機(jī)的應(yīng)用上走在了全國前列。某些型號飛機(jī)研制工作在20世紀(jì)末就已經(jīng)圍繞著數(shù)字樣機(jī)展開。數(shù)字樣機(jī)將承載幾乎完整的產(chǎn)品信息。 因此，人們可以通過數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行飛機(jī)方案的選擇，利用數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行可制造的各種仿真，在數(shù)字樣機(jī)上檢查未來飛機(jī)的各種功能和性能，發(fā)現(xiàn)需要改進(jìn)的地方，較終創(chuàng)建出符合要求的“數(shù)字飛機(jī)”，并將其交給工廠進(jìn)行生產(chǎn)，制造成真正的物理飛機(jī)，完成整個研制過程。 無論是幾何樣機(jī)、功能樣機(jī)和性能樣機(jī)，都屬于數(shù)字孿生的范疇。數(shù)字孿生的術(shù)語雖然是較近幾年才出現(xiàn)的，但是數(shù)字孿生技術(shù)內(nèi)涵的探索與實踐，早已經(jīng)在十多年前就開始并且取得了相當(dāng)多的成果。
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。 更完整地測量： 只要能夠測量，就能夠改善，這是工業(yè)領(lǐng)域不變的真理。無論是設(shè)計、制造還是服務(wù)，都需要精確的測量物理實體的各種屬性、參數(shù)和運行狀態(tài)，以實現(xiàn)準(zhǔn)確的分析和優(yōu)化。 但是傳統(tǒng)的測量方法，必須依賴于價格不菲的物理測量工具，如傳感器、采集系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等，才能夠得到有效的測量結(jié)果，而這無疑會限制測量覆蓋的范圍，對于很多無法直接采集到測量值的指標(biāo)，往往無能為力。 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，通過機(jī)器學(xué)習(xí)推測出一些原本無法直接測量的指標(biāo)。 例如，我們可以利用潤滑油溫度、繞組溫度、轉(zhuǎn)子扭矩等一系列指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)來構(gòu)建不同的故障特征模型，間接推測出發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的健康指標(biāo)。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(jìn)程的下一步。
數(shù)字孿生與CAD模型的相關(guān)關(guān)系補(bǔ)充： 當(dāng)完成CAD的設(shè)計，一個CAD模型就出現(xiàn)了。然而，數(shù)字孿生與物理實體的產(chǎn)生則緊密相連：沒有到實體被制造出來的那一刻，就沒有它對應(yīng)的數(shù)字孿生。 CAD模型往往是靜態(tài)的，它的作用是往前推動，在絕大多數(shù)場合，它就像中國象棋里面一個往前拱的小卒；而數(shù)字孿生，則是一個頻頻回頭的在線風(fēng)箏：兩頭都有力量。 3D模型在文檔夾里無人問津的時代已經(jīng)過去。數(shù)字孿生可以回收產(chǎn)品的設(shè)計、制造和運行的數(shù)據(jù)，并注入全新的產(chǎn)品設(shè)計模型中，使設(shè)計發(fā)生巨大的變化。知識復(fù)用，變得越來越普及。 數(shù)字孿生是基于高保真的三維CAD模型，它被賦予了各種屬性和功能定義，包括材料、感知系統(tǒng)、機(jī)器運動機(jī)理等。它一般儲存在圖形數(shù)據(jù)庫，而不是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。在產(chǎn)品制造過程中出現(xiàn)問題時，可以基于數(shù)字孿生對生產(chǎn)策略進(jìn)行分析，再基于優(yōu)化后的生產(chǎn)策略進(jìn)行生產(chǎn)。工廠數(shù)字孿生企業(yè)
通過數(shù)字孿生可以優(yōu)化整個生產(chǎn)系統(tǒng)。寧波智慧城市數(shù)字孿生公司
在智能制造領(lǐng)域較先使用數(shù)字孿生概念的是美國的航空航天局（NASA）在項目中，美國國家航空航天局使用空間飛行器的數(shù)字孿生對飛行中的空間飛行器進(jìn)行仿真分析，監(jiān)測和預(yù)測空間飛行器的飛行狀態(tài)，輔助地面控制人員作出正確的決策。從美國國家航空航天局對數(shù)字孿生的應(yīng)用來看，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(jìn)行仿真分析，能夠根據(jù)物理實體運行的實時反饋信息對物理實體的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，能夠依據(jù)采集的物理實體的運行數(shù)據(jù)完善虛擬體的仿真分析算法，從而對物理實體的后續(xù)運行和改進(jìn)提供更加精確的決策。寧波智慧城市數(shù)字孿生公司
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