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数字孪生

数字孪生,在普遍的认知里,更多是一个基础性质的概念。这一点可以从它的定义上来判断。以目前广泛采用的定义来说,数字孪生是指利用数字技术对物体、系统、流程的信息进行实时映射,完成虚拟仿真的过程。

数字化双胞胎得到广泛应用的先决条件之一是存在针对不同行业的标准。清晰的标准有助于市场参与者实现高效合作。因此,标准化可被看作数字双胞胎发展的主要驱动力。

白皮书预测:到2021年,半数的大型工业企业将使用数字孪生,从而使这些企业的效率提高10%。到2024年,超过25%的全新数字孪生将作为新loT原生业务应用的绑定功能被采用。

生产数字化双胞胎有助于在实际投入生产之前验证制造流程在车间中的效果。公司可以使用数字化双胞胎来仿真流程,同时使用数字化主线对事件发生的原因进行分析,以便打造出在各种条件下都能保持高效的生产方法。

数字双胞胎(也称数字孪生)最早是来自工业领域的一种说法,是在工业企业自动化、信息化和数字化应用达到一定程度以后,在向工业4.0迈进的过程中,将现实世界的生产加工过程与虚拟世界中CAD、PLM等系统之间,实现彼此映射、控制的一种数据应用模式。

数字孪生里面的孪生,应该是基于物理实体的某种乃至实时状态做的数字虚体的映射,才能符合数字孪生的第一个原则,虚实映射。当然了,并不是说并非物理实际当前状态所建的模型没有意义,我们之前做了大量的协议分析,其实都是这个样子的,也是非常有意义的。

所谓“数字孪生”,或者“数字化双胞胎”,是计算机技术发展现阶段可以实现的,一种人们在计算机及其网络,或者各种类型的计算资源的支持下,对物理世界(例如工业产业)实现虚拟化、模型化,帮助人们在虚拟世界与物理世界间建立关联、施加有效控制并适度融合的有效的解决方案。

韩国研究团队开发出在虚拟空间将电固体电池制作成与实物一样进行实验的技术。利用这种技术,在实验过程中不仅不会发生爆炸或剧毒气体危险,而且不消耗材料,重复使用。

数字孪生,也叫数字双胞胎,英文为Digital twins。数字孪生的基本思想是,它充当测试环境,以获取有关建筑物运行性能和可持续性的数据。它可以使设施管理员收集关于建筑物内部运行情况的有见地的数据,以节省建筑和运营成本。还可以帮助规划和预测,从废物管理到监测空气质量,应有尽有。

在物联网(IoT)无处不在的连接和低成本传感器的推动下,数字孪生(DT)模型正迅速走进制造业和其他行业。不过实施DT计划将对信号链的各个层级提出严格要求,特别是在靠近或位于孪生机器的边缘节点上。在本文中,我们将简单介绍传感器和边缘节点架构,说明边缘节点的重要性,并讨论边缘节点通信,帮助大家最大限度地发挥DT的全部潜力。

数字孪生有两个关键规则:第一,数字孪生必须具有相应的“物”,这是一种对应关系。第二,在数字孪生和物理实体之间,存在双向信息流动。对于数字孪生的理解,还需要避免多个误区。

数字孪生,应该体现在“生”上。有实体,才生出个数字体。另外,它是活的,所以主要用于决策管理方面,当然,做些研究分析也是不错的工具。

随着大数据、云雾计算等基础设施的不断完善,人工智能、物联网等数字孪生体使能技术不断进步,深度学习算法体系和通用算法包的逐步成熟,基于数字孪生体技术应用的“数字孪生建筑”发展迎来了绝佳机遇。

数字孪生的概念已经存在了相当长一段时间,然而随着其主要推动因素——数据分析和物联网——逐渐成熟,数字孪生应用最终开始在制造业之外使用。随着企业越来越多地利用虚拟副本的力量,这一趋势是显而易见的,唯一还不清楚的是数字孪生在实践中是如何运作的。

《2020年数字中国产业发展报告》中指出,“未来,基于边缘智能的数字孪生平台,将会进一步深化物理世界和信息空间的集成,成为数字化转型和第四次工业革命的重要载体。”