★ 数字孪生
数字孪生(Digital Twin)是指通过数字化手段在虚拟空间中构建的与物理实体(如设备、系统或流程)完全对应的虚拟模型。该模型通过实时数据交互和仿真技术,实现对物理实体状态、性能及行为的动态模拟、分析与优化,其核心价值在于通过虚实交互提升决策效率和预测能力。
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。数字孪生作为工业数字化的基础,可为各个行业的企业带来诸多好处。其中包括:
1、简化设计和规划流程:数字孪生简化了项目利益相关者的沟通,以便团队在全面了解相关信息的情况下进行可视化并快速做出决策,并确保决策基于最新数据。
2、模拟场景:仿真对于充分发挥数字孪生的潜力至关重要,使团队能够在虚拟环境中安全预测、验证和优化现实世界的性能。从流程和布局更改到机器人编队和气流仿真,团队可以随时随地进行仿真。
3、优化运营:通过将数字孪生连接到运营系统和生产数据(将实时从边缘的物联网设备和传感器流式传输此类数据),团队可以远程监控运营,以识别、分析和解决问题。运营团队还将 AI 融入其数字孪生以训练计算机视觉模型,以在现实世界中用于检测缺陷。
4、节省成本:通过预测性维护、优化运营和减少物理原型设计,数字孪生可以在整个产品和设施生命周期中显著节约成本。
5、将工业 AI 和物理 AI 整合到设施中:工业 AI 和物理 AI 将实现重工业转型,帮助工业设施提高智能、自动化水平和自主性。数字孪生是这些 AI 的关键试验场,可帮助企业在仿真环境中测试和验证高级工业 AI 模型,然后再将其部署到现实世界中。
供稿:韩玉珍
北京城建设计发展集团技术研究院工程计算中心
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