面對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的強勢發(fā)展,數(shù)字孿生技術(shù)會給工程行業(yè)帶來哪些的新的可能性呢?在工程行業(yè)的數(shù)字化中,不得不提到的是BIM(Building Information Modeling)技術(shù)——建筑信息模型,該技術(shù)主要是通過搭建建筑模型并獲取信息數(shù)據(jù),以此來實現(xiàn)數(shù)字世界與工程現(xiàn)場的連接,同時也是實現(xiàn)動態(tài)仿真模型下的物理對象的映射。在BIM的基礎(chǔ)上,數(shù)字孿生技術(shù)又會提供工程行業(yè)哪些的新可能,接下來將進行簡單介紹。
什么是數(shù)字孿生技術(shù)?
數(shù)字孿生技術(shù)的提出最初是2009年美國空軍研究實驗室(AFRL)提出“機身數(shù)字孿生(Airframe Digital Twin)”概念,用于解決戰(zhàn)斗機維度工作的數(shù)字化支持,2010年NASA也開始在技術(shù)路線圖中使用“數(shù)字孿生(Digital Twin)”術(shù)語。
同時,數(shù)字孿生(Digital Twin)也被稱為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像,它的官方定義非常復(fù)雜,是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(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)的實體裝備的全生命周期過程。其實簡單的可以理解為數(shù)字孿生就是在一個設(shè)備或一套系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,創(chuàng)造一個數(shù)字版的“克隆體”,把當前實物資產(chǎn)用數(shù)字化表示。
數(shù)字孿生技術(shù)在工程行業(yè)中的構(gòu)建路徑
當前的工程行業(yè),存在著數(shù)據(jù)采集維護艱難、數(shù)據(jù)孤島的自我封閉、系統(tǒng)瀑布式開發(fā)的資源浪費、流程驅(qū)動的低效率等問題,而數(shù)字孿生的構(gòu)建途徑主要是從確定場景后數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)品的數(shù)據(jù)與設(shè)備模型的搭建、仿真模型搭建與分析、業(yè)務(wù)編排的實時跟蹤與調(diào)整、應(yīng)用體驗的3D可視化這個五個步驟進行的,通過歷史數(shù)據(jù)與實時數(shù)據(jù)構(gòu)建物理世界與數(shù)字世界連接的通道,呈現(xiàn)出虛擬的動態(tài)操作過程,成為工程行業(yè)由“虛”到“實”的重要載體,也為解決流程、執(zhí)行、檢查到優(yōu)化改進效率的閉環(huán)提供現(xiàn)實基礎(chǔ)。
數(shù)字孿生技術(shù)為企業(yè)帶來的改變
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代下,數(shù)字化的確是不可或缺的,進而也開拓了一個煥然一新的發(fā)展空間,OT與IT的融合是一個必然發(fā)展的趨勢,越來越被企業(yè)所看重,但只有將數(shù)字化有效的結(jié)合到實際中,才能最大的發(fā)揮其價值與幫助企業(yè)順利的進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
例如在物流倉儲的數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用中,將3D可視化的虛擬模型向客戶進行展示,可以更加直觀的介紹整個系統(tǒng)與方案的規(guī)劃設(shè)計與動態(tài)運轉(zhuǎn)流程。同時在系統(tǒng)的流程、操作、檢查、優(yōu)化改進中的可以將獲取的數(shù)據(jù)與報告實時發(fā)送給客戶,從而降低溝通成本,進行針對性的故障維護與問題解決。工作人員無需去現(xiàn)場辦公,就可以實時了解現(xiàn)實世界設(shè)備的生命周期狀態(tài)各種檢測,進而分析各種相關(guān)數(shù)據(jù),提供更高效的決策。
數(shù)據(jù)孿生的技術(shù)給工程企業(yè)的轉(zhuǎn)型帶來了新的可能,但同時也是挑戰(zhàn)。在智能企業(yè)的智能開發(fā)中,數(shù)字孿生技術(shù)在未來的智能化發(fā)展或許更多的是充當助燃劑的作用。