江蘇工廠數(shù)字孿生設(shè)計

數(shù)字孿生的進(jìn)展： 實(shí)現(xiàn)的許多關(guān)鍵技術(shù)都已經(jīng)開發(fā)出來，比如多物理尺度和多物理量建模、結(jié)構(gòu)化的健康管理、高性能計算等，但實(shí)現(xiàn)需要集成和融合這些跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的多項技術(shù)，從而對裝備的健康狀況進(jìn)行有效評估，這與單個技術(shù)發(fā)展的愿景有著明顯的區(qū)別。因此，可以設(shè)想這樣一個極具顛覆的概念，在未來可以預(yù)見的時間內(nèi)很難取得足夠的成熟度，建立中間過程的里程碑目標(biāo)就顯得尤為必要。 GE將其作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個重要概念，力圖通過大數(shù)據(jù)的分析，可以完整地查看物理世界機(jī)器實(shí)際運(yùn)行的情況。突然賦予了設(shè)計師們以全新的夢想。它正在引導(dǎo)人們穿越那虛實(shí)界墻，在物理與數(shù)字模型之間自由交互與行走。數(shù)字孿生作為虛擬空間中對實(shí)體產(chǎn)品的鏡像，反映了相對應(yīng)物理實(shí)體產(chǎn)品的全生命周期過程。江蘇工廠數(shù)字孿生設(shè)計

工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用方向有哪些？ （1） 生產(chǎn)看板工步指引 通過工位上的生產(chǎn)看板可直觀查看當(dāng)前工步的操作方式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)指示的功能，通過可加入外設(shè)，對當(dāng)前工步進(jìn)行上一步、下一步、暫停等功能的手勢控制。 （2） 混合現(xiàn)實(shí)工步指引 通過混合現(xiàn)實(shí)眼鏡，由現(xiàn)場操作人員配到后，會自動識別當(dāng)前模型及工步，從而在眼鏡中提示下一步的操作方式。 （3） 車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)展示 識別出廠房重點(diǎn)設(shè)備時，可根據(jù)設(shè)定展示對應(yīng)的設(shè)備當(dāng)前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備故障情況、設(shè)備關(guān)鍵備件庫存情況等數(shù)據(jù)。 （4） 車間設(shè)備智能巡檢 可根據(jù)當(dāng)前的巡檢任務(wù)，對巡檢路線進(jìn)行指引，靠近巡檢設(shè)備時，可彈出當(dāng)前設(shè)備所需的關(guān)鍵巡檢項以及巡檢結(jié)果輸入框，巡檢人員可根據(jù)指引完成巡檢流程。江蘇工廠數(shù)字孿生設(shè)計數(shù)字孿生是集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程。

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

近幾年，“數(shù)字孿生”的熱度不斷攀升，頻繁出現(xiàn)在各大互聯(lián)網(wǎng)峰會論壇的演講主題中，備受行業(yè)內(nèi)外的關(guān)注。那么究竟什么是數(shù)字孿生？為什么在近幾年得到井噴式發(fā)熱？ 數(shù)字孿生，顧名思義，是指針對物理世界中的物體，通過數(shù)字化的手段來構(gòu)建一個數(shù)字世界中一模一樣的的實(shí)體，藉此來實(shí)現(xiàn)對物理實(shí)體的了解、分析和優(yōu)化。 數(shù)字孿生（），百度百科中給出的定義是，充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)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(shí)體裝備的生命周期。 數(shù)字孿生的通俗解釋是通過物理世界的人、物、事件等所有要素數(shù)字化，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個與之對應(yīng)的“虛擬世界”，形成物理世界與虛擬世界的同生共存、虛實(shí)交融。數(shù)字孿生通過與實(shí)體的系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)行對比，揭示裝備研制中存在的未知問題。

數(shù)字孿生技術(shù)對于制造業(yè)的數(shù)字化改造有什么幫助？ 數(shù)字孿生可以提高商品項目生命周期管理能力。 一是完成產(chǎn)品研發(fā)協(xié)作，協(xié)同研發(fā)、生產(chǎn)制造和采銷等單位在虛擬空間搭建商品數(shù)字孿生體，多物理場、多層次仿真模擬展現(xiàn)商品在物理空間中的情況轉(zhuǎn)變，進(jìn)行商品外型、構(gòu)造、安裝等設(shè)計構(gòu)思，減少商品發(fā)售周期時間。 二是完成加工工藝提升，將商品加工過程中牽涉到的機(jī)械設(shè)備、辦公環(huán)境、加工工藝基本原理等因素映射到虛擬空間展開模擬仿真測試，并在線上進(jìn)行加工工藝提升，產(chǎn)生生產(chǎn)工藝流程可行性方案，減少商品加工工藝迭代更新成本費(fèi)。 三是完成生產(chǎn)能力配制，根據(jù)在虛擬空間中仿真模擬工廠布局、原材料流動性、設(shè)備生產(chǎn)能力等，融合產(chǎn)品需求，明確有效工廠布局、貨運(yùn)物流對策和生產(chǎn)規(guī)劃，降低傳染風(fēng)險性，提升對市場的適應(yīng)力。數(shù)字孿生尚無業(yè)界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)定義，概念還在發(fā)展與演變中。黑龍江智慧城市數(shù)字孿生建設(shè)

數(shù)字孿生在工業(yè)現(xiàn)實(shí)場景中已經(jīng)具有了實(shí)現(xiàn)和推廣應(yīng)用的巨大潛力。江蘇工廠數(shù)字孿生設(shè)計

數(shù)字孿生的意義： 較為重要的啟發(fā)意義在于，它實(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。這是一次工業(yè)領(lǐng)域中，逆向思維的壯舉。人們試圖將物理世界發(fā)生的一切，塞回到數(shù)字空間中。只有帶有回路反饋的全生命追蹤，才是真正的全生命周期概念。這樣，就可以真正在全生命周期范圍內(nèi)，保證數(shù)字與物理世界的協(xié)調(diào)一致。各種基于數(shù)字化模型進(jìn)行的各類仿真、分析、數(shù)據(jù)積累、挖掘，甚至人工智能的應(yīng)用，都能確保它與現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)的適用性。這就是對智能制造的意義所在。 智能系統(tǒng)的智能首先要感知、建模，然后才是分析推理。如果沒有對現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)體系的準(zhǔn)確模型化描述，所謂的智能制造系統(tǒng)就是無源之水，無法落實(shí)。江蘇工廠數(shù)字孿生設(shè)計

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