2020年11月11日,工信部下屬中國電子技術(shù)標準化研究院主辦的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)標準化論壇發(fā)布了由工信部牽頭2020年《數(shù)字孿生白皮書》。作為新基建背景下的重要研究成果,該白皮書對當前我國數(shù)字孿生的技術(shù)熱點、應用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)情況和標準化進行了分析。
究竟什么是數(shù)字孿生?它有什么用?它在國家推動工業(yè)4.0智能改造中起到什么作用?
數(shù)字孿生——是指現(xiàn)實世界的物理實體與其數(shù)字虛擬體之間精確映射的孿生關(guān)系。是物理實體的數(shù)字化映像,它是從設計、仿真,延伸到產(chǎn)品全生命周期,是工業(yè)4.0的高階屬性。
包含兩個方面:
1、虛擬的實體化,如:設計一件東西,先進行模擬、仿真,仿真試驗后再制作出來;
2、實體的虛擬化,實體在使用、運行的過程中,把狀態(tài)反映到虛擬端去,通過虛擬方式進行判斷、分析、預測和優(yōu)化。
產(chǎn)品建設階段
在工業(yè)制造領(lǐng)域,要完成產(chǎn)品部件的設計修改,尺寸裝配,通常需要反復嘗試,耗費大量人力物力。利用數(shù)字孿生可以為工業(yè)生產(chǎn)建立起虛擬空間,在該技術(shù)之下,工程設計師不僅能看到產(chǎn)品外部變化,更使內(nèi)部零件動態(tài)的觀察成為可能。
生產(chǎn)制造階段
在制造生產(chǎn)中,建立一個生產(chǎn)環(huán)境的虛擬版本,用數(shù)字化方式描敘整個制造環(huán)境,在虛擬數(shù)字空間中進行設備診斷、過程模擬等仿真預測,可以有效防止現(xiàn)場故障、生產(chǎn)異常產(chǎn)生的嚴重后果。
維護保養(yǎng)階段
維護階段,數(shù)字孿生也能發(fā)揮重要作用。對于工廠設備設施,也同樣可用數(shù)字孿生進行相應維護。
隨時數(shù)字孿生(三維可視化)技術(shù)的運用越來越廣泛,不光可以運用在工業(yè)4.0智能制造中工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型當中,能夠在軍工、旅游、地產(chǎn)、城市等制作出更加直觀清楚的數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)、數(shù)據(jù)可視化運營管理。