2020年11月11日,工信部下属中国电子技术标准化研究院主办的新一代信息技术产业标准化论坛发布了由工信部牵头2020年《数字孪生白皮书》。作为新基建背景下的重要研究成果,该白皮书对当前我国数字孪生的技术热点、应用领域、产业情况和标准化进行了分析。
究竟什么是数字孪生?它有什么用?它在国家推动工业4.0智能改造中起到什么作用?
数字孪生——是指现实世界的物理实体与其数字虚拟体之间精确映射的孪生关系。是物理实体的数字化映像,它是从设计、仿真,延伸到产品全生命周期,是工业4.0的高阶属性。
包含两个方面:
1、虚拟的实体化,如:设计一件东西,先进行模拟、仿真,仿真试验后再制作出来;
2、实体的虚拟化,实体在使用、运行的过程中,把状态反映到虚拟端去,通过虚拟方式进行判断、分析、预测和优化。
产品建设阶段
在工业制造领域,要完成产品部件的设计修改,尺寸装配,通常需要反复尝试,耗费大量人力物力。利用数字孪生可以为工业生产建立起虚拟空间,在该技术之下,工程设计师不仅能看到产品外部变化,更使内部零件动态的观察成为可能。
生产制造阶段
在制造生产中,建立一个生产环境的虚拟版本,用数字化方式描叙整个制造环境,在虚拟数字空间中进行设备诊断、过程模拟等仿真预测,可以有效防止现场故障、生产异常产生的严重后果。
维护保养阶段
维护阶段,数字孪生也能发挥重要作用。对于工厂设备设施,也同样可用数字孪生进行相应维护。
随时数字孪生(三维可视化)技术的运用越来越广泛,不光可以运用在工业4.0智能制造中工厂的数字化转型当中,能够在军工、旅游、地产、城市等制作出更加直观清楚的数据可视化展现、数据可视化运营管理。