数字孪生是什么意思

乐多 问答 2022-04-22 11:58:45 阅读(...)

数字孪生指的是在信息化平台内模拟物理实体、流程或者系统,类似实体系统在信息化平台中的双胞胎,借助数字孪生,可以在信息化平台上了解物理实体的状态,甚至可以对物理实体里面预定义的接口组件进行控制,从而帮助组织监控运营、执行预测性维护和改进流程。

数字孪生(Digital Twin),也称为数字映射数字镜像,指的是在信息化平台内模拟物理实体、流程或者系统,类似实体系统在信息化平台中的双胞胎。借助数字孪生,可以在信息化平台上了解物理实体的状态,甚至可以对物理实体里面预定义的接口组件进行控制,从而帮助组织监控运营、执行预测性维护和改进流程。

Digital twin 数字孪生

数字孪生的定义

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,在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。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。

数字孪生的特征

1.虚实映射:数字孪生技术要求在数字空间构建物理对象的数字化表示,现实世界中的物理对象和数字空间中的孪生体能够实现双向映射、数据连接和状态交互;

2,实时同步:基于实时传感等多元数据的获取,孪生体可全面、精准、动态反映物理对象的状态变化,包括外观、性能、位置、异常等;

数字孪生的应用价值

这些物理操作的虚拟“克隆体”可以帮助组织监控操作、执行预测性维护并为资本购买决策提供洞察力。它们还可以帮助组织模拟那些过于耗时或昂贵,而无法使用实物资产进行测试的场景,创建长期业务计划,识别新发现并改进流程。实现了现实物理系统向赛博空间数字化模型的反馈。

数字孪生尚无业界公认的标准定义,概念还在发展与演变中。以下分享几个国内外企业或组织做的数字孪生定义,供大家参考。

1.美国国防采办大学认为: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、多尺度的仿真过程,在虚拟空间中完成对物理实体的映射,从而反映物理实体的全生命周期过程。

2.ANSYS 公司认为:数字孪生是在数字世界建立一个与真实世界系统的运行性能完全一致,且可实现实时仿真的仿真模型。利用安装在真实系统上的传感器数据作为该仿真模型的边界条件,实现真实世界的系统与数字世界的系统同步运行。

3.中国航空工业发展研究中心刘亚威认为:从本质上来看,数字孪生是一个对物理实体或流程的数字化镜像。创建数字孪生的过程,集成了人工智能、机器学习和传感器数据,以建立一个可以实时更新的、现场感极强的“真实”模型,用来支撑物理产品生命周期各项活动的决策。

4.上海优也信息科技有限公司首席技术官林诗万博士对数字孪生的理解是:数字孪生体可有多种基于数字模型的表现形式,在图形上,有几何、高保真、高分辨率渲染、抽象简图等;在状态和行为上,有设备运行、受力、磨损、报警、宕机、事故等;在质地上,有材质、表面特性、微观材料结构等。

数字孪生是大数据、人工智能、物联网和深度学习等蓬勃发展背景下,在传统仿真技术基础上孕育而生的新技术,作为一项“虚实结合”的数字化转型技术,正在各个领域加速落地。

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