数字孪生对于大型、技术复杂的机器设备,如飞机、火箭等尤为重要。由于这类设备技术含量高,且一旦出错,代价昂贵,因此,航空航天领域是最早应用数字孪生的领域。2009年美国空军实验室提出了“机身数字孪生”的概念。2010年NASA也开始在技术路线图中使用“数字孪生”术语。
我们从与产品相对应的数字孪生,最直接的一种扩展性思路就是建立设备资产的数字孪生,比如我们做了很多基于设备资产数字孪生的状态监控、预测性维护等等。这些设备资产当然是属于车间或者工厂的,但这个仍然不是车间或者工厂运行价值所在。
数字孪生系统具备的动态仿真功能,能够模拟设计模型在制造环节的可行性、效率性以及可能出现的制造问题,并反馈至设计进行修改。在这个环节中,比如汽车油泥模型的设计和数字孪生,三维扫描都能够提升物理实体和数字实体的转化效率。
数字孪生引入国内仅仅几年时间,目前处于初步探索与实践环节,距离广泛应用还有很长的路要走;目前数字孪生技术还面临着诸多难题。此外,新的设计检验方法仍需进一步探索,使物理模式的实验结果更准确、更接近真实的工况,为数字孪生体的推演提供可靠的数据支撑。
数字孪生并不是全新技术,而是建模仿真技术在制造领域的新发展之一。与一般的建模仿真相比,数字孪生的模型是数字化、动态的,数字模型与其物理对象始终保持一致。数字孪生这一术语最早应用于航空航天领域,即用数字孪生模拟飞行器执行任务前的虚拟飞行,从而对各项参数进行分析和优化。
企业智能化的转型,决不是用智能化的手段去生产以前的产品。其真正原因: 企业若要生存,就必须要生产智能化的产品,而智能化的产品必然需要智能化的系统来支撑。