网站 选项卡 图标,网站 关键词,自动优化app,网站建设安全规划文章转载自微信公众号数字孪生大赛#xff0c;版权归原作者及刊载媒体所有。一、数字孪生的概念从理论的概念来看#xff0c;Digital Twin数字孪生:是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据#xff0c;集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程#xff0c;在… 文章转载自微信公众号数字孪生大赛版权归原作者及刊载媒体所有。一、数字孪生的概念从理论的概念来看Digital Twin数字孪生:是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程在虚拟空间中完成映射从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。它是一种超越现实的概念可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。二、何时开始2002年密歇根大学教授Dr. Michael Grieves在发表的一篇文章中第一次提出了数字孪生概念他认为通过物理设备的数据可以在虚拟(信息)空间构建一个可以表征该物理设备的虚拟实体和子系统并且这种联系不是单向和静态的而是在整个产品的生命周期中都联系在一起。最早由美国用于航空航天飞行器的健康维护与保障。首先在数字空间建立真实飞机的模型并通过传感器实现与飞机真实状态完全同步这样每次飞行后根据结构现有情况和过往载荷及时分析评估是否需要维修能否承受下次的任务载荷等。三、如何应用数字孪生有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线在没有建造之前就完成数字化模型。从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟并将真实参数传给实际的工厂建设。而工房和产线建成之后在日常的运维中二者继续进行信息交互。对于Digital Twin的极端需求同时也将驱动着新材料开发而所有可能影响到装备工作状态的异常将被明确地进行考察、评估和监控。Digital Twin正是从内嵌的综合健康管理系统(IVHM)集成了传感器数据、历史维护数据以及通过挖掘而产生的相关派生数据。通过对以上数据的整合Digital Twin可以持续地预测装备或系统的健康状况、剩余使用寿命以及任务执行成功的概率也可以预见关键安全事件的系统响应通过与实体的系统响应进行对比揭示装备研制中存在的未知问题。Digital Twin可能通过激活自愈的机制或者建议更改任务参数来减轻损害或进行系统的降级从而提高寿命和任务执行成功的概率。四、设计阶段的数字孪生在产品的设计阶段利用数字孪生可以提高设计的准确性并验证产品在真实环境中的性能。这个阶段的数字孪生主要包括如下功能数字模型设计使用CAD工具开发出满足技术规格的产品虚拟原型精确的记录产品的各种物理参数以可视化的方式展示出来并通过一系列的验证手段来检验设计的精准程度模拟和仿真通过一系列可重复、可变参数、可加速的仿真实验来验证产品在不同外部环境下的性能和表现在设计阶段就验证产品的适应性。例如在汽车设计过程中由于对节能减排的要求达索帮助包括宝马、特斯拉、丰田在内的汽车公司利用其CAD和CAE平台3D Experience准确进行空气动力学、流体声学等方面的分析和仿真在外形设计通过数据分析和仿真大幅度地提升流线性减少了空气阻力。五、制造阶段的数字孪生在产品的制造阶段利用数字孪生可以加快产品导入的时间提高产品设计的质量、降低产品的生产成本和提高产品的交付速度。产品阶段的数字孪生是一个高度协同的过程通过数字化手段构建起来的虚拟生产线将产品本身的数字孪生同生产设备、生产过程等其他形态的数字孪生高度集成起来实现如下的功能生产过程仿真在产品生产之前就可以通过虚拟生产的方式来模拟在不同产品、不同参数、不同外部条件下的生产过程实现对产能、效率以及可能出现的生产瓶颈等问题的提前预判加速新产品导入的过程数字化产线将生产阶段的各种要素如原材料、设备、工艺配方和工序要求通过数字化的手段集成在一个紧密协作的生产过程中并根据既定的规则自动的完成在不同条件组合下的操作实现自动化的生产过程同时记录生产过程中的各类数据为后续的分析和优化提供依据。关键指标监控和过程能力评估通过采集生产线上的各种生产设备的实时运行数据实现全部生产过程的可视化监控并且通过经验或者机器学习建立关键设备参数、检验指标的监控策略对出现违背策略的异常情况进行及时处理和调整实现稳定并不断优化的生产过程。六、服务阶段的数字孪生随着物联网技术的成熟和传感器成本的下降很多工业产品从大型装备到消费级产品都使用了大量的传感器来采集产品运行阶段的环境和工作状态并通过数据分析和优化来避免产品的故障改善用户对产品的使用体验。这个阶段的数字孪生可以实现如下的功能远程监控和预测性维修通过读取智能工业产品的传感器或者控制系统的各种实时参数构建可视化的远程监控并给予采集的历史数据构建层次化的部件、子系统乃至整个设备的健康指标体系并使用人工智能实现趋势预测基于预测的结果对维修策略以及备品备件的管理策略进行优化降低和避免客户因为非计划停机带来的损失优化客户的生产指标对于很多需要依赖工业装备来实现生产的工业客户工业装备参数设置的合理性以及在不同生产条件下的适应性往往决定了客户产品的质量和交付周期。而工业装备厂商可以通过海量采集的数据构建起针对不同应用场景、不同生产过程的经验模型帮助其客户优化参数配置以改善客户的产品质量和生产效率。产品使用反馈通过采集智能工业产品的实时运行数据工业产品制造商可以洞悉客户对产品的真实需求不仅能够帮助客户加速对新产品的导入周期、避免产品错误使用导致的故障、提高产品参数配置的准确性更能够精确的把握客户的需求避免研发决策失误。未来智能实验室的主要工作包括建立AI智能系统智商评测体系开展世界人工智能智商评测开展互联网城市云脑研究计划构建互联网城市云脑技术和企业图谱为提升企业行业与城市的智能水平服务。 如果您对实验室的研究感兴趣欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”
