高新科技知多少?
最近,波音737-MAX8不到半年發(fā)生兩次重大事故,引發(fā)外界對(duì)飛機(jī)安全性的關(guān)注,而數(shù)字孿生,可能會(huì)是解決這個(gè)問題的手段之一。
數(shù)字孿生的概念最早是由密歇根大學(xué)的一位教授提出的,它實(shí)際上也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一種。我們可以簡(jiǎn)單地來理解它:數(shù)字孿生完成的是現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)物品或環(huán)境在虛擬空間的映射,這些物品可以包括人、飛機(jī)、汽車、電腦、手機(jī)等。而虛擬空間可以簡(jiǎn)單地理解為通過各種智能計(jì)算設(shè)備構(gòu)建的數(shù)字世界;在未來,通過數(shù)字孿生技術(shù),現(xiàn)實(shí)世界中的每個(gè)物品都將在虛擬世界中有一個(gè)無論外觀還是內(nèi)部構(gòu)造都與其一模一樣的數(shù)字實(shí)體,就像孿生兄弟一樣。正如電影《頭號(hào)玩家》中,主角一戴上VR眼鏡就能看到那個(gè)繁華但完全虛擬的世界“綠洲”。在“綠洲”中,現(xiàn)實(shí)世界中的每個(gè)人都有一個(gè)屬于自己的虛擬角色。
理解了什么是數(shù)字孿生之后,我們就要來弄清楚它到底對(duì)飛機(jī)安全有怎樣的作用。我們以一架飛機(jī)的制造為例加以說明:在設(shè)計(jì)階段,可以使用數(shù)字孿生并結(jié)合以往的歷史數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)和模型,并通過模擬實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證相關(guān)設(shè)計(jì)在各種環(huán)境下的性能;在生產(chǎn)階段則可以利用數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)問題時(shí)可以及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)策略,從而提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量;當(dāng)飛機(jī)交付運(yùn)行后則可以利用它來實(shí)時(shí)監(jiān)控飛機(jī)的運(yùn)行情況,從而幫助運(yùn)維人員制定更好的運(yùn)維策略。實(shí)際上,當(dāng)前已經(jīng)有很多制造行業(yè)(如:汽車、飛機(jī)等)開始引入簡(jiǎn)單的數(shù)字孿生技術(shù)來提高產(chǎn)品制造的效率和質(zhì)量。波音首席執(zhí)行官就曾明確表示,數(shù)字孿生技術(shù)讓飛機(jī)的質(zhì)量提升了40%~50%。
所以不僅是波音飛機(jī),任何一個(gè)產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)和研發(fā)之初,都可以使用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建一個(gè)與之完全對(duì)應(yīng)的數(shù)字實(shí)體,這個(gè)數(shù)字實(shí)體會(huì)伴隨這個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)制造、上線運(yùn)行的整個(gè)生命周期,方便生產(chǎn)者和使用者對(duì)其整個(gè)生命期中各個(gè)重要部件和參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及運(yùn)維管理。當(dāng)然,現(xiàn)在依然處于這項(xiàng)技術(shù)的早期階段。但由此可以看出,未來,數(shù)字孿生無疑會(huì)為工業(yè)制造領(lǐng)域帶來巨大變革。