企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已是大勢所趨，數(shù)字孿生作為解決智能制造信息物理融合難題和踐行智能制造理念與目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，是推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進程、促進數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的重要抓手?；谛乱淮畔⒓夹g(shù)的發(fā)展，目前已廣泛應(yīng)用于航空航天、制造、建筑、環(huán)保、能源等各個行業(yè)。
數(shù)字孿生是以數(shù)據(jù)連接特定物理實體或過程的數(shù)字化表達，并提供整個生命周期的集成視圖，有助于優(yōu)化整體性能。早在2010年，NASA發(fā)布的“建模、仿真、信息技術(shù)和過程”路線圖中明確了數(shù)字孿生的發(fā)展愿景，之后實現(xiàn)了包括機身設(shè)計與維修、飛行器能力評估、故障預(yù)測等應(yīng)用。
它具有互操作性、可擴展性、實時性、保真性、閉環(huán)性五大特點，其運用高性能計算、先進傳感采集、數(shù)字仿真、智能數(shù)據(jù)分析、VR呈現(xiàn)等技術(shù)，可實現(xiàn)對目標(biāo)對象的超現(xiàn)實呈現(xiàn)，呈現(xiàn)目標(biāo)對象的實時狀態(tài)監(jiān)測、動態(tài)狀態(tài)評估、健康管理、壽命預(yù)測及任務(wù)完成率分析等。
依托數(shù)字孿生技術(shù)，基于真實仿真模型實時物理數(shù)據(jù)計算和生產(chǎn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，其適用于產(chǎn)品的設(shè)計、制造、營銷、使用、維護各個環(huán)節(jié)。
通過虛擬仿真驗證，可有效降低研發(fā)成本和調(diào)試周期，為創(chuàng)新提供了更多可能性；通過對產(chǎn)品的健康管理、遠(yuǎn)程診斷、故障預(yù)警，確保了良好的性能表現(xiàn)，延長了使用壽命；通過對虛擬模型的操作、裝配和拆卸，能夠廣泛普及示教和技術(shù)培訓(xùn)，豐富教學(xué)手段，提高學(xué)習(xí)效率；通過數(shù)字營銷，有助于靈活配置設(shè)計方案，滿足客戶定制化需求。
從整體來說，數(shù)字孿生利于實現(xiàn)產(chǎn)品可靠性增長，促進產(chǎn)品的迭代升級和成本與周期控制，促進遠(yuǎn)程協(xié)作提高工作效率，提升用戶體驗和服務(wù)增值，實現(xiàn)企業(yè)科學(xué)管理，輔助有效決策。
數(shù)字孿生工廠利用高精度模型不僅可以實現(xiàn)工廠全貌的可視性，為建筑節(jié)能管理提供了有力支撐，更與工藝流程、設(shè)備管理、生產(chǎn)運營等高度融合，對生產(chǎn)過程中的物料、設(shè)備、生產(chǎn)進度、環(huán)境等生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控和虛擬現(xiàn)實同步控制。
通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析與沉淀，以及機理模型、學(xué)習(xí)模型等不斷深入，進行精準(zhǔn)分析、推演、預(yù)測已逐步延伸至整個生產(chǎn)線，甚至是整個工廠。
運用“物聯(lián)網(wǎng)+虛擬現(xiàn)實聯(lián)動+大數(shù)據(jù)”打造數(shù)字孿生工廠，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與場景串聯(lián)可視化，挖掘深層次數(shù)據(jù)價值，利于促進資源調(diào)配、智能生產(chǎn)、透明化管理，提高安全生產(chǎn)管理效率。
