數(shù)字孿生是什么?數(shù)字孿生技術要求有哪些?

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數(shù)字孿生技術要求在數(shù)字空間構建物理對象的數(shù)字化表示,現(xiàn)實世界中的物理對象和數(shù)字空間中的孿生體能夠實現(xiàn)雙向映射、數(shù)據(jù)連接和狀態(tài)交互?;趯崟r傳感等多元數(shù)據(jù)的獲取,孿生體可全面、精準、動態(tài)反映物理對象的狀態(tài)變化,包括外觀、性能、位置、異常等。

數(shù)字孿生是一種數(shù)字化理念和技術手段,它以數(shù)據(jù)與模型的集成融合為基礎與核心,通過在數(shù)字空間實時構建物理對象的精準數(shù)字化映射,基于數(shù)據(jù)整合與分析預測來模擬、驗證、預測、控制物理實體全生命周期過程,最終形成智能決策的優(yōu)化閉環(huán)。其中,面向的物理對象包括實物、行為、過程,構建孿生體涉及到的數(shù)據(jù)包括實時傳感數(shù)據(jù)和運行歷史數(shù)據(jù),集成的模型涵蓋物理模型、機理模型和流程模型等。

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伴隨著制造業(yè)不斷地發(fā)展,數(shù)字孿生盡管暫未成為主流,卻成為每一個數(shù)字化企業(yè)都需要關注的技術。物理實體的各類數(shù)據(jù)采集、交換,都需要借助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn),通過平臺具備的資源聚合、動態(tài)配置、供需對接等優(yōu)勢,整合并通過各類資源,賦能數(shù)字孿生。比如說,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺向下將邊緣側基礎設施同數(shù)字孿生體關聯(lián),向上將數(shù)據(jù)信息傳輸、儲存在云端,其他用戶也可以依據(jù)自身需要通過平臺的服務來建立數(shù)字孿生體,可以說工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺激活了數(shù)字孿生的生命。

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隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設,各大市場的應用,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已經(jīng)建設了100余家,使得市場競爭加劇,互聯(lián)網(wǎng)改進了市場,同時也加劇了市場激烈化,推動傳統(tǒng)企業(yè)智能化、高端化、綠色化,實現(xiàn)了互聯(lián)互通。比如:Furion-DA平臺這是天津綜合性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集平臺,該平臺聚焦更全面、準確、高效的數(shù)據(jù)采集需求,支持1500余個廠家、5000余種設備;半導體設備專用SMT數(shù)據(jù)接入能力:SECS/GEM協(xié)議通訊軟件;CNC、MDC、機器人方面的數(shù)據(jù)接入能力;支持定制開發(fā)非標設備數(shù)據(jù)采集。

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數(shù)字孿生技術要求在數(shù)字空間構建物理對象的數(shù)字化表示,現(xiàn)實世界中的物理對象和數(shù)字空間中的孿生體能夠實現(xiàn)雙向映射、數(shù)據(jù)連接和狀態(tài)交互?;趯崟r傳感等多元數(shù)據(jù)的獲取,孿生體可全面、精準、動態(tài)反映物理對象的狀態(tài)變化,包括外觀、性能、位置、異常等。

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在理想狀態(tài)下,數(shù)字孿生所實現(xiàn)的映射和同步狀態(tài)應覆蓋孿生對象從設計、生產(chǎn)、運營到報廢的全生命周期,孿生體應隨孿生對象生命周期進程而不斷演進更新。建立孿生體的最終目的,是通過描述物理實體內在機理,分析規(guī)律、洞察趨勢,基于分析與仿真對物理世界形成優(yōu)化指令或策略,實現(xiàn)對物理實體決策優(yōu)化功能的閉環(huán)。

11月30日,在第三屆中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽—工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字孿生專業(yè)賽頒獎大會上,由中國信通院和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟共同組織編寫的《工業(yè)數(shù)字孿生白皮書(2021)》(以下簡稱《白皮書》)正式發(fā)布。

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其主要亮點:功能架構:連接層、映射層、決策層三大功能層級,支撐全生命周期實時映射、綜合決策以及閉環(huán)優(yōu)化。

技術體系:多類數(shù)字化技術集成融合,共筑數(shù)字孿生技術體系,數(shù)字線程、模型融合、模型修正是核心技術。

應用發(fā)展范式:孿生精度、孿生時間和孿生空間構成評價數(shù)字孿生應用成熟度的三大維度。

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產(chǎn)業(yè)體系:數(shù)字線程工具供應商、建模工具供應商、孿生模型供應商構成三大核心產(chǎn)業(yè)。

《白皮書》旨在進一步凝聚數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)共識,加快推動數(shù)字孿生技術創(chuàng)新與融合應用,促進企業(yè)數(shù)字化轉型。為從事數(shù)字孿生工作人群提供參考借鑒,為共同促進工業(yè)數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應用創(chuàng)新,助力制造業(yè)高質量發(fā)展,發(fā)揮積極作用。

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