什么是数字孪生

2024-04-28 16:33

1. 什么是数字孪生

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
数字孪生,有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线,在没有建造之前,就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟,并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后,在日常的运维中二者继续进行信息交互。


扩展资料:
数字孪生与CAD模型的相关关系补充:
当完成CAD的设计,一个CAD模型就出现了。然而,数字孪生与物理实体的产生则紧密相连:没有到实体被制造出来的那一刻,就没有它对应的数字孪生。
CAD模型往往是静态的,它的作用是往前推动,在绝大多数场合,它就像中国象棋里面一个往前拱的小卒;而数字孪生,则是一个频频回头的在线风筝:两头都有力量。
3D模型在文档夹里无人问津的时代已经过去。数字孪生可以回收产品的设计、制造和运行的数据,并注入全新的产品设计模型中,使设计发生巨大的变化。知识复用,变得越来越普及。
数字孪生是基于高保真的三维CAD模型,它被赋予了各种属性和功能定义,包括材料、感知系统、机器运动机理等。它一般储存在图形数据库,而不是关系型数据库。
参考资料来源:百度百科-数字孪生

什么是数字孪生

2. 数字孪生概念是什么?

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
数字孪生是个普遍适应的理论技术体系,可以在众多领域应用,目前在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。目前在国内应用最深入的是工程建设领域,关注度最高、研究最热的是智能制造领域。




数字孪生意义
最为重要的启发意义在于,它实现了现实物理系统向赛博空间数字化模型的反馈。这是一次工业领域中,逆向思维的壮举。人们试图将物理世界发生的一切,塞回到数字空间中。只有带有回路反馈的全生命跟踪,才是真正的全生命周期概念。
这样,就可以真正在全生命周期范围内,保证数字与物理世界的协调一致。各种基于数字化模型进行的各类仿真、分析、数据积累、挖掘,甚至人工智能的应用,都能确保它与现实物理系统的适用性。这就是Digital twin对智能制造的意义所在。

3. 什么是数字孪生

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。数字孪生标准体系包含基础共性标准:包括术语标准、参考架构标准、适用准则三部分,关注数字孪生的概念定义、参考框架、适用条件与要求,为整个标准体系提供支撑作用。
数字李生关键技术标准:包括物理实体标准、虚拟实体标准、生数据标准、连接与集成标准、服务标准五部分,于规范数字李生关键技术的研究与实施,保证数字生实施中的关键技术的有效性,破除协作开发和模块互换性的技术壁垒。

含义:
美国国防部最早提出利用Digital Twin技术,用于航空航天飞行器的健康维护与保障。首先在数字空间建立真实飞机的模型,并通过传感器实现与飞机真实状态完全同步,这样每次飞行后,根据结构现有情况和过往载荷,及时分析评估是否需要维修,能否承受下次的任务载荷等。
数字孪生,有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线,在没有建造之前,就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟,并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后,在日常的运维中二者继续进行信息交互。值得注意的是:Digital Twin不是构型管理的工具,不是制成品的3D尺寸模型,不是制成品的MBD定义。

什么是数字孪生

4. 什么是数字孪生

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
数字孪生,有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线,在没有建造之前,就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟,并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后,在日常的运维中二者继续进行信息交互。


扩展资料:
数字孪生与CAD模型的相关关系补充:
当完成CAD的设计,一个CAD模型就出现了。然而,数字孪生与物理实体的产生则紧密相连:没有到实体被制造出来的那一刻,就没有它对应的数字孪生。
CAD模型往往是静态的,它的作用是往前推动,在绝大多数场合,它就像中国象棋里面一个往前拱的小卒;而数字孪生,则是一个频频回头的在线风筝:两头都有力量。
3D模型在文档夹里无人问津的时代已经过去。数字孪生可以回收产品的设计、制造和运行的数据,并注入全新的产品设计模型中,使设计发生巨大的变化。知识复用,变得越来越普及。
数字孪生是基于高保真的三维CAD模型,它被赋予了各种属性和功能定义,包括材料、感知系统、机器运动机理等。它一般储存在图形数据库,而不是关系型数据库。
参考资料来源:百度百科-数字孪生

5. “数字孪生”是个啥?

专家解释:数字孪生是利用物理模型、传感器更新、运行 历史 等数据,为实体设备或系统创造数字版“克隆体”。好比在与现实平行的数字世界,你有一个一模一样的“双胞胎兄弟”,他与你完全同步,甚至会比你更快一步去未来世界看一看,告诉你未来会发生什么,如何提前应对。目前,该技术已在桥隧、地铁等复杂工程建设领域应用,并逐渐向工业品生产领域延伸。
  
 在华科大教授李培根院士的眼中,数字孪生是智能装备的灵魂,数字孪生应用正逐渐成为新一代制造的重要趋势。
  
 在数字孪生工厂中,利用动态场景监控、生产工艺联动、过程异常报警等功能,工厂产量、设备变化等情况能被高效管控。张青介绍,在维盈WINGplat工业互联网平台,数字孪生工厂将安全环保、设备 健康 、供应链协同、生产管控、应急管理实现五个一体化,让传统工业企业成功转型智能制造。在江西蓝星星火有机硅有限公司,借助数字孪生、5G无人机巡检等网络技术,企业生产管理成本降低20%,工艺安全预判效率增长80%。在中国中化南通星辰合成材料有限公司,以数字孪生为代表的应用技术助力企业生产管理效率提升六成多。
  
 在烽火通信 科技 股份有限公司副总裁范志文看来,数字孪生是网络世界的“元宇宙”。通过数字孪生、人工智能、算力算法构筑的智慧光网体系,开放且高效,可实现一个重要价值——“随需”:消费者通过APP提出消费需求,“数字孪生”通过算力算法转换,驱动平台和现实随时满足需求。
  
 数字孪生,还能帮助提升城市的精细化管理水平。软通智慧 科技 有限公司首席战略官叶毓平表示,通过建立数字孪生城市,能实时看到现实城市的运行状态,并灵活应对各种突发情况。
  
 据了解,“ 探索 建设数字孪生城市”已被纳入我国“十四五”规划,多部委密集出台政策文件,规范引领数字孪生技术、应用、产业发展,上海、海南、浙江、北京、山东等省市已率先开展数字孪生城市建设实践。

“数字孪生”是个啥?

6. 什么是数字孪生

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
数字孪生,有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线,在没有建造之前,就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟,并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后,在日常的运维中二者继续进行信息交互。

7. 什么是数字孪生技术?

数字孪生又称“数字双胞胎”,是将工业产品、制造系统、城市等复杂物理系统的结构、状态、行为、功能和性能映射到数字化的虚拟世界。
通过实时传感、连接映射、精确分析和沉浸交互来刻画、预测和控制物理系统,实现复杂系统虚实融合,使系统全要素、全过程、全价值链达到最大限度的闭环优化。

数字孪生的具体应用
近年来,随着5G、物联网、云计算、大数据、人工智能和混合现实等新一代信息技术的发展,数字孪生在理论层面和应用层面均取得了快速发展。数字孪生与产业技术的深度融合,有力推动了相关产业数字化、网络化和智能化的发展进程,正成为产业转型升级的强大推动力。
在工业产品研发领域,通过构建工业产品与装备的数字孪生,可以实现产品装备的服役监测和健康管理。例如,当航空飞行器在天上飞行的时候,地面的数字孪生系统就可以通过采集的飞行器实时传感数据。
精确模拟飞行器的运行状态,预测飞行器的未来性能和潜在故障等,甚至可以提前15~30天发现一些潜在的故障。数字孪生深刻改变了未来产品的形态,未来企业交付给客户的产品将不仅仅是物理实体,而是虚实共融的孪生形态。

什么是数字孪生技术?

8. 数字孪生的特点是什么?

简而言之,数字孪生是工业制造业的产物,三个主要特点:
一是数字孪生可以贯穿整个产品生命周期
二是可在本体与孪生体之间建立全面的实时或准实时连接
三是本体与孪生体之间的数据流可以是双向的

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