數(shù)字化轉(zhuǎn)型話題屢見不鮮，幾乎每天都有新的話題出現(xiàn)，其中數(shù)字孿生雖然也是是個(gè)不陌生的話題，但是始終能夠給大家?guī)砩衩馗泻托迈r感，當(dāng)平面綜合可視化無法滿足數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基本要求或企業(yè)的愿景時(shí)，數(shù)字孿生——3D綜合可視化平臺應(yīng)運(yùn)而生，給企業(yè)單位帶來更加直觀的了解企業(yè)狀態(tài)信息，能夠快速做出應(yīng)對措施，縮短運(yùn)營時(shí)間。降低運(yùn)營成本……
什么是數(shù)字孿生
數(shù)字孿生很常見，能夠?qū)⑵浣忉屒宄膮s很少。數(shù)字孿生來源于“Digital Twin”，由邁克爾·格里夫（Michael Grieves）教授在美國密歇根大學(xué)任教時(shí)首先提出，數(shù)字孿生的詞是近幾年火熱，其實(shí)已經(jīng)有十幾年的歷史，最初的數(shù)字孿生應(yīng)用于航空領(lǐng)域，為了記錄每臺飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，逐漸延伸至飛機(jī)的幾何模式、機(jī)身材料性能數(shù)據(jù)、飛行測試數(shù)據(jù)、檢查與維護(hù)數(shù)據(jù)、檢查與維護(hù)數(shù)據(jù)、企動(dòng)力模型數(shù)據(jù)、有限元模型……等等，后來逐漸廣泛應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
“孿生”普遍是指雙胞胎兄弟姐妹，雙胞胎的特點(diǎn)是很相似，幾乎一模一樣；“數(shù)字”是指一切物品以數(shù)字的形式，無論靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)，無論動(dòng)物還是物品，無論真實(shí)還是虛擬，其形態(tài)及狀態(tài)形式均以數(shù)字的形式表現(xiàn)出來，能夠直觀的了解其真實(shí)狀態(tài)信息。數(shù)字孿生是指物理體與虛擬體的有效結(jié)合，物理體的真實(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)均會在虛擬體上同步進(jìn)行，時(shí)間上，可支持實(shí)時(shí)同步，也支持不實(shí)時(shí)同步。數(shù)字孿生的虛實(shí)映射對應(yīng)關(guān)系不僅僅是一對一，可以是“多對一”，“一對多”或者“多對多”……等等關(guān)系。
工業(yè)應(yīng)用的數(shù)字孿生
隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級浪潮，中國的工業(yè)制造已經(jīng)發(fā)展到高度自動(dòng)化與信息化階段，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量工業(yè)數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)的多源異構(gòu)、異地分散特性，在工業(yè)生產(chǎn)中沒有發(fā)揮出潛在價(jià)值。而工業(yè)數(shù)字孿生基于生產(chǎn)流程的真實(shí)數(shù)據(jù)，為工業(yè)產(chǎn)生過程中的物理對象創(chuàng)建了虛擬數(shù)字世界，并將實(shí)體設(shè)備的各種參數(shù)映射到虛擬數(shù)字世界的虛擬體中，實(shí)現(xiàn)工業(yè)實(shí)體工廠與虛擬工廠的虛實(shí)交融與精準(zhǔn)映射。工廠管理人員通過虛擬孿生空間中查看、分析、并管理整個(gè)工廠的生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)異常問題精準(zhǔn)定位，以輔助優(yōu)化資源配置。同時(shí)在真實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)要素、生產(chǎn)活動(dòng)計(jì)劃、生產(chǎn)過程等在虛擬孿生空間的同步運(yùn)行，輔助尋找工廠生產(chǎn)和管控最優(yōu)生產(chǎn)運(yùn)行模式。
數(shù)字孿生的優(yōu)勢
數(shù)字孿生兄弟是一項(xiàng)高科技技術(shù)，借助數(shù)字化手段，通過1:1構(gòu)建一個(gè)類似物理實(shí)體的數(shù)字世界，通過數(shù)字虛擬體對實(shí)體進(jìn)行研究、分析與預(yù)測。從而達(dá)到以下幾個(gè)目的：
1、提高產(chǎn)品質(zhì)量指數(shù)：通過預(yù)測分析，改進(jìn)和優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)流程，降低產(chǎn)品出錯(cuò)率，解決產(chǎn)品質(zhì)量問題，能夠?qū)Ξa(chǎn)品問題實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)打擊。
2、降低運(yùn)維成本：數(shù)字化工廠需要對廠務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行有規(guī)律的檢測和統(tǒng)計(jì)分析，用電設(shè)備，用水設(shè)備，制冷設(shè)備……等等設(shè)備維修保養(yǎng)進(jìn)行規(guī)劃，降低運(yùn)維成本。
3、提升效率和生產(chǎn)力：通過數(shù)字孿生技術(shù)，每條生產(chǎn)流程即將透明化，容易發(fā)現(xiàn)流程中的優(yōu)缺點(diǎn)，便于優(yōu)化整改和管理升級，從而提升效率和生產(chǎn)力。
4、快速應(yīng)對突發(fā)事件：數(shù)字孿生可以快速顯示突發(fā)事件的位置與具體情況，并且同時(shí)提示相關(guān)的工作人員應(yīng)對措施，減少突破事件的損失，并且同時(shí)提高了員工的實(shí)操能力。
5、便于使用和創(chuàng)新：將不可以實(shí)施在物理實(shí)體的操作在數(shù)字虛擬體上進(jìn)行，可以得出提高產(chǎn)能的操作，提高了員工的創(chuàng)新思想。
6、虛實(shí)結(jié)合：虛擬體和物理體的結(jié)合，實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)檢修，對問題設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)排查，對設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)快速巡檢。
7、分析和預(yù)測：可以通過物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集，根據(jù)數(shù)據(jù)的傳輸、篩選、分析和管理，能夠?qū)ξ锢眢w進(jìn)行預(yù)測，有效減低了突破事件的發(fā)生，提高安全生產(chǎn)系數(shù)。
數(shù)字孿生的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，普遍應(yīng)用于工業(yè)制造業(yè)，航天航空，智慧園區(qū)，智慧市政，水利輸送，電力輸送，天然氣，石油傳輸、汽配，光伏……等等。
