數(shù)字孿生可視化關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字孿生GIS家族
制造業(yè)企業(yè)光靠政策和措施是不夠的,更加需要從技術(shù)上實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級,其中重要的一條就是數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、智能化制造。結(jié)合中國制造業(yè)企業(yè)的實際情況,譚院士表示,目前國內(nèi)大部分企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了信息化、數(shù)字化的轉(zhuǎn)換,但距離智能化還有較大差距。

近年來,智能制造成為了世界各國競爭的主要焦點,美國率先強調(diào)先進制造的感知控制、智能制造的技術(shù)平臺和先進材料制造;德國推出工業(yè)4.0主要強調(diào)三大主題,包括智能工廠、智能生產(chǎn)和智能物流。

事實上,除了歐美等發(fā)達國家,大洋彼岸的中國也在開始堅定不移地推進制造強國建設(shè)。譚院士表示,在中國工程院的建議和推動下,我國正在逐漸強化制造業(yè)發(fā)展,而智能制造系統(tǒng)是多技術(shù)集成創(chuàng)新的產(chǎn)物,如何深入理解數(shù)字孿生與智能制造的關(guān)系與趨勢,更是業(yè)界關(guān)注的焦點之一。

北京智匯云舟科技有限公司擁有'3DGIS+視頻融合+時空位置智能(LI)技術(shù)首創(chuàng)“實景數(shù)字孿生”',自主研發(fā)了實景孿生解決方案、Paas平臺、實景孿生虛實融合一體機等產(chǎn)品。同時可以根據(jù)實際項目需求,做出可視化解決方案!??!

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數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)

研發(fā)技術(shù):數(shù)字孿生技術(shù)(行業(yè)頭部),3DGIS(專利研發(fā))、視頻融合(行業(yè)領(lǐng)先)、位置智能LI、三維可視化,3d建模等行業(yè)相關(guān)技術(shù)。國內(nèi)技術(shù)研發(fā)供應(yīng)商。

案例行業(yè):智能制造數(shù)字孿生技術(shù)、數(shù)字鄉(xiāng)村、軍工、工廠、軌道交通、區(qū)域應(yīng)急、智慧城市、智慧園區(qū)、智能監(jiān)所、水利、電力、智慧交通、高速、智慧高鐵、雪亮工程、機場管理、礦廠等等數(shù)字孿生賦能行業(yè)?!卷椖堪咐魅。娫捵稍儭?/p>

制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級——了解智能制造是前提

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數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)

正是看到了政府對于智能制造的積極性提升,激發(fā)了企業(yè)對于智能制造的熱情。經(jīng)過改革開放40年,中國制造業(yè)企業(yè)取得了顯著的成績,但整體來說中國制造業(yè)企業(yè)多數(shù)處于產(chǎn)業(yè)鏈的中下端,隨著經(jīng)濟下行壓力加大,極易出現(xiàn)產(chǎn)能過剩,各類型制造業(yè)企業(yè)面對轉(zhuǎn)型升級的壓力將日益加大。

具體來看,制造業(yè)企業(yè)光靠政策和措施是不夠的,更加需要從技術(shù)上實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級,其中重要的一條就是數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、智能化制造。結(jié)合中國制造業(yè)企業(yè)的實際情況,譚院士表示,目前國內(nèi)大部分企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了信息化、數(shù)字化的轉(zhuǎn)換,但距離智能化還有較大差距。

展開來說,智能制造是智能技術(shù)與制造技術(shù)的融合,是運用智能技術(shù)來解決制造的問題。智能制造是對復雜裝備、復雜產(chǎn)品,在全生命周期中加工、裝備等環(huán)節(jié)的制造活動,并進行知識學習、信息感知與分析、智能決策與執(zhí)行,實現(xiàn)制造過程、制造系統(tǒng)與制造裝備的知識推理、動態(tài)傳感與自主決策。

對于企業(yè)而言,智能制造需要從知識工程起步,一個企業(yè)能為行業(yè)提供哪些新的知識、新的技術(shù)、新的工藝、新的產(chǎn)品,如果企業(yè)離開了這四個“新”字,是無法擺脫普通加工型企業(yè)的身份,在行業(yè)里的地位也只能處于中下端。

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數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)

實際上,智能制造應(yīng)該包括4個關(guān)鍵環(huán)節(jié),首先是智能設(shè)計,沒有確定做什么產(chǎn)品,智能制造便無從談起。只要這個問題解決了,后面的智能加工、智能裝備、智能服務(wù)才能發(fā)揮更大的價值。

數(shù)字孿生——智能制造的源動力

毫無疑問,智能制造已經(jīng)成為制造業(yè)的發(fā)展方向。在智能制造的各個環(huán)節(jié)中,所做的工作千頭萬緒,不少企業(yè)對于未來的發(fā)展仍是摸不著頭腦。譚院士認為,智能制造應(yīng)從數(shù)字孿生入手,數(shù)字孿生技術(shù)充分利用模型、數(shù)據(jù)、智能,并集成多學科技術(shù),面向產(chǎn)品全生命周期,發(fā)揮連接物理世界和信息世界的橋梁和紐帶,提供更加實時、高效、智能的服務(wù)。

數(shù)字孿生共有八項關(guān)鍵技術(shù)圖

數(shù)字孿生最早由美國的一位教授提出的,其主要實現(xiàn)實體模型跟虛擬模型之間的連接。具體而言,以數(shù)字孿生八項關(guān)鍵技術(shù)的第二項,復雜裝備幾何-物理-行為-工況建模技術(shù)為例,運用復雜裝備數(shù)字孿生多性能耦合分析,在大數(shù)據(jù)驅(qū)動下進行數(shù)字孿生行為仿真與復雜裝備全生命周期作業(yè)過程仿真,實現(xiàn)了智能車間布局規(guī)劃與生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化技術(shù)、運行狀態(tài)可視分析與故障智能預測技術(shù)、基于增強現(xiàn)實的維修維護操作等技術(shù)。

為了更好地讓企業(yè)理解數(shù)字孿生與智能制造的關(guān)系,譚院士也舉出幾個歐美發(fā)達國家的成功案例:

案例一,達索公司,法國的飛機制造商,在2014年推出一個3D Experience平臺,利用用戶交互反饋的信息不斷改進信息世界中的產(chǎn)品設(shè)計模型,并反饋到物理實體產(chǎn)品當中,使得戰(zhàn)斗機降低浪費25%,質(zhì)量改進提升15%。其主要是推動社交協(xié)作,三維建模、虛擬仿真、智能信息處理,實時體驗。譚院士還強調(diào),達索既是飛機制造公司同時又是軟件公司。通用公司,其推出了Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,Predix使領(lǐng)域?qū)<液烷_發(fā)人員能夠使用一套成熟的數(shù)據(jù)和建模技術(shù)構(gòu)建并運行數(shù)字雙胞胎。但是最終通用公司賣掉了Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,也有人認為是美國通用推廣Predix失敗了。

通過實例可以看到,所提到的三大制造公司均可以實現(xiàn)自行研發(fā)工業(yè)軟件。由于工業(yè)軟件包含大量的專業(yè)知識,所以需要工業(yè)企業(yè)有能力把工業(yè)知識、管理知識、加工知識、裝配知識等研發(fā)集成在軟件內(nèi)。在譚院士看來,工業(yè)軟件作為企業(yè)的精華所在,如果工業(yè)軟件要最終實現(xiàn)商品化、要產(chǎn)業(yè)化,還是要與專業(yè)的軟件公司合作研發(fā)的。

數(shù)字孿生技術(shù)作為驅(qū)動智能制造發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一,在談到數(shù)字孿生對智能制造的影響時,譚院士表示,以PTC美國參數(shù)公司為例,現(xiàn)在它通過衍生傳感器和仿真模型,將仿真與現(xiàn)實世界在產(chǎn)品中相結(jié)合,通過仿真模型來進行診斷和求解速度,再依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),將仿真產(chǎn)品有序地連接起來,最終實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的嚴格把控。

如今,中國企業(yè)也正在積極推動數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用,主要圍繞虛擬裝備、工作環(huán)境等場景,解決了裝配的干濕問題以及裝配順序問題,同時保證了裝配過程的正確性、科學性。雖然中國企業(yè)在部分制造業(yè)領(lǐng)域取得了突破,做到了國產(chǎn)化、自主設(shè)計、自主制造,但仍要牢記用智能技術(shù)來解決制造問題,最終實現(xiàn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

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