【簡介:】一、數(shù)字孿生的意義?數(shù)字孿生是一種將物理實(shí)體或系統(tǒng)的數(shù)字模型與其真實(shí)世界的運(yùn)行情況相匹配的技術(shù)。它通過聯(lián)網(wǎng)、傳感器和數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段,實(shí)時(shí)獲取實(shí)體或系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)
一、數(shù)字孿生的意義?
數(shù)字孿生是一種將物理實(shí)體或系統(tǒng)的數(shù)字模型與其真實(shí)世界的運(yùn)行情況相匹配的技術(shù)。它通過聯(lián)網(wǎng)、傳感器和數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段,實(shí)時(shí)獲取實(shí)體或系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),并將其反映在數(shù)字模型中,以實(shí)現(xiàn)對實(shí)體或系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和優(yōu)化。
數(shù)字孿生可以幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程,提高效率和減少成本。例如,在制造業(yè)中,數(shù)字孿生可以實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行情況和維護(hù)需求,預(yù)測設(shè)備故障,避免停機(jī)和生產(chǎn)損失。在工業(yè)領(lǐng)域,數(shù)字孿生還可以用于模擬和優(yōu)化生產(chǎn)過程,以提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
二、數(shù)字孿生技術(shù)的目的?
數(shù)字孿生技術(shù)的目標(biāo):滿足建筑行業(yè)的個(gè)性化需求,即所謂“大規(guī)模定制化生產(chǎn)。
三、數(shù)字仿真和數(shù)字孿生的區(qū)別?
數(shù)字仿真和數(shù)字孿生是兩個(gè)不同的概念,它們雖然有所重合和交叉,但仍有很大的區(qū)別。
數(shù)字仿真是指通過計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際過程或系統(tǒng)的技術(shù)。其目的是為了在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中重現(xiàn)真實(shí)世界的情況,并對其進(jìn)行推演、預(yù)測、評估等。數(shù)字仿真可以是離線形式,也可以是在線形式,其應(yīng)用范圍非常廣泛,包括航空、汽車、醫(yī)藥、能源、工程等領(lǐng)域。
數(shù)字孿生則是近年來發(fā)展起來的一種新型智能技術(shù),與數(shù)字仿真相比,它更加強(qiáng)調(diào)數(shù)字世界和物理世界之間的緊密聯(lián)系。數(shù)字孿生通過將物理世界的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中,構(gòu)建出一個(gè)與實(shí)際物理系統(tǒng)完全相似的數(shù)字化副本。這個(gè)數(shù)字化副本可以在物理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)地獲取和更新數(shù)據(jù),以保證兩者始終保持同步。數(shù)字孿生的應(yīng)用范圍非常廣泛,包括制造業(yè)、航空航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。
因此,數(shù)字仿真和數(shù)字孿生都是對真實(shí)世界進(jìn)行模擬和重現(xiàn),但數(shù)字孿生更加注重與物理系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和交互,是一種全新的基于數(shù)字化技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)建模和管理方法。
四、數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)字孿生的區(qū)別?
數(shù)字孿生概念在此背景下于2002年應(yīng)運(yùn)而生。由于當(dāng)時(shí)使用數(shù)字孿生成本非常昂貴,而且IT技術(shù)如儲(chǔ)存能力、通信能力、CPU計(jì)算能力等,無法滿足其落地應(yīng)用需求,因此數(shù)字孿生概念在被提出后的近10年中沒有受到太多關(guān)注。
數(shù)字經(jīng)濟(jì)主要研究數(shù)字經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行規(guī)律,測度數(shù)字經(jīng)濟(jì)的規(guī)模,促進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化與產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等行業(yè)的深度融合。例如:數(shù)字化識別貨架上的商品缺貨率等進(jìn)行運(yùn)營分析,對企事業(yè)單位的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行規(guī)劃和實(shí)施等。
五、數(shù)字孿生和數(shù)字化的區(qū)別?
數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生是一種超越現(xiàn)實(shí)的概念,可以被視為一個(gè)或多個(gè)重要的、彼此依賴的裝備系統(tǒng)的數(shù)字映射系統(tǒng)。
數(shù)字化是比特取代原子(即物理世界)的過程,比特即計(jì)算機(jī)通過0和1存儲(chǔ)信息,通過這樣簡化為0和1的比特表示物理世界,這樣的過程就是數(shù)字化。數(shù)字化第一重天是計(jì)算機(jī),產(chǎn)生比特,使虛擬世界成為可能;數(shù)字化第二重天是互聯(lián)網(wǎng),讓人們能傳輸比特;數(shù)字化第三重天是數(shù)字經(jīng)濟(jì),本質(zhì)是讓人們不僅僅能傳輸比特,通過處理比特,反過來改變和影響原子。
六、bim和數(shù)字孿生的區(qū)別?
數(shù)字孿生與BIM的區(qū)別是:數(shù)字孿生服務(wù)于不同項(xiàng)目階段的任務(wù),會(huì)遇到來自不同廠商、不同軟件所創(chuàng)造的數(shù)據(jù)。打開和識別一個(gè)BIM模型,往往需要原始的三維軟件。而數(shù)字孿生技術(shù)給用戶帶來的效益是,能直接查詢不同軟件創(chuàng)建的BIM模型,直接對所有不同數(shù)據(jù)源的信息進(jìn)行了解。
七、數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)的幾種路徑?
數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)的路徑有多種,其中一種常見的路徑是使用3D掃描技術(shù)獲取實(shí)際物理對象的幾何形狀和表面紋理,并將這些數(shù)據(jù)數(shù)字化成計(jì)算機(jī)模型。
另一種路徑是使用傳感器和監(jiān)控設(shè)備收集實(shí)際環(huán)境中的數(shù)據(jù),如溫度、濕度、壓力等,并將這些數(shù)據(jù)與虛擬模型數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和分析。此外,數(shù)字孿生還可通過仿真建模和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn),將物理世界的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與虛擬模型進(jìn)行交互和驗(yàn)證。
這些路徑的選擇取決于具體的應(yīng)用場景和需求,而數(shù)字孿生可以通過多種技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對實(shí)際世界的數(shù)字化建模與仿真。
八、數(shù)字孿生的概念與應(yīng)用?
數(shù)字孿生是指在計(jì)算機(jī)模型中對真實(shí)實(shí)體或系統(tǒng)進(jìn)行全面仿真和建模的概念。它通過將物理世界與數(shù)字世界相連接,實(shí)現(xiàn)對物理實(shí)體的虛擬復(fù)制和仿真,以便進(jìn)行分析、優(yōu)化和預(yù)測。
數(shù)字孿生在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,以下是一些典型的應(yīng)用場景:
1. 制造業(yè):通過數(shù)字孿生技術(shù),可以對制造過程進(jìn)行仿真和優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。還可以對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和診斷,實(shí)現(xiàn)智能維護(hù)和預(yù)測性維修。
2. 建筑與城市規(guī)劃:數(shù)字孿生可用于建筑物和城市規(guī)劃的模擬與設(shè)計(jì)。它可以幫助設(shè)計(jì)師和規(guī)劃者進(jìn)行可視化分析、優(yōu)化建筑形態(tài)和能源利用,提高建筑和城市的可持續(xù)性。
3. 智能交通:數(shù)字孿生可以通過對交通流量、路況和車輛行為等的仿真模擬,實(shí)現(xiàn)智能交通管理和優(yōu)化。它可以提供實(shí)時(shí)的交通信息和預(yù)測,幫助減少擁堵、提高交通效率。
4. 能源與環(huán)境:數(shù)字孿生可以對能源系統(tǒng)和環(huán)境進(jìn)行建模和仿真,幫助優(yōu)化能源生產(chǎn)和消費(fèi),減少能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
5. 醫(yī)療與健康:數(shù)字孿生可以應(yīng)用于醫(yī)療診斷和治療過程中。它可以根據(jù)患者的生理數(shù)據(jù)和病情,進(jìn)行模擬和預(yù)測,幫助醫(yī)生制定個(gè)性化的診療方案。
數(shù)字孿生的應(yīng)用還在不斷拓展和發(fā)展中,可以預(yù)見將會(huì)在更多領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響和價(jià)值。
九、數(shù)字孿生技術(shù)誰發(fā)明的?
2010年NASA提出數(shù)字孿生概念,有明確的工程背景,主要服務(wù)自身未來宇航任務(wù)的需要
數(shù)字孿生,是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。
十、什么是基于數(shù)據(jù)和模型驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)堆物理運(yùn)行數(shù)字孿生?
隨著科技的發(fā)展,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正孕育興起,以“智能制造”為主導(dǎo)的“工業(yè)4.0”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”-第四次工業(yè)革命已經(jīng)來臨。
為此,各國先后提出了工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃以及中國制造2025等先進(jìn)制造戰(zhàn)略與模式。
同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及人工智能等先進(jìn)技術(shù)為智能制造的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的支撐。 然而,在智能制造的實(shí)踐過程中,始終面臨一個(gè)瓶頸問題—信息空間與物理空間的交互與融合,為此提出了數(shù)字孿生(DigitalTwin、)的解決方法。數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成聯(lián)動(dòng),反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。 數(shù)字孿生系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)由物理實(shí)體與孿生模型結(jié)合成的、可進(jìn)行連續(xù)過程優(yōu)化的功能系統(tǒng)。因此,數(shù)字孿生也是信息物理系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。 數(shù)字孿生技術(shù)已被應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)線運(yùn)維、產(chǎn)線規(guī)劃中,開發(fā)數(shù)字孿生系統(tǒng)有助于企業(yè)加速新品上市時(shí)間,優(yōu)化產(chǎn)線運(yùn)營效率、改善生產(chǎn)不足,開發(fā)新的經(jīng)營模式,進(jìn)而提高收益。 靈圖互動(dòng)(武漢)科技有限公司,可結(jié)合各領(lǐng)域?qū)?shù)字孿生系統(tǒng)的具體需求,提供完善的數(shù)字孿生系統(tǒng)定制,覆蓋產(chǎn)線全生命周期過程。