數(shù)字孿生是指充分利用物理模型、傳感器、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多尺度的仿真過(guò)程,它作為虛擬空間中對(duì)實(shí)體產(chǎn)品的鏡像,反映了相對(duì)應(yīng)物理實(shí)體產(chǎn)品的全生命周期過(guò)程。
說(shuō)起孿生,我們可能就會(huì)想到雙胞胎,我們可以把數(shù)字孿生認(rèn)為是數(shù)字的雙胞胎;數(shù)字雙胞胎不是*一樣的兩個(gè)個(gè)體而是兩個(gè)系統(tǒng),一個(gè)系統(tǒng)存在于現(xiàn)實(shí)的物理世界,一個(gè)系統(tǒng)存在于虛擬的數(shù)字世界。
該模型呈現(xiàn)了五大驅(qū)動(dòng)要素:物理世界的傳感器和促動(dòng)器、集成、數(shù)據(jù)和分析,以及持續(xù)更新的數(shù)字孿生應(yīng)用程序。
傳感器:生產(chǎn)流程中配置的傳感器可發(fā)出信號(hào),數(shù)字孿生可通過(guò)信號(hào)獲取實(shí)際流程相關(guān)的運(yùn)營(yíng)和環(huán)境數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù):傳感器提供的實(shí)際運(yùn)營(yíng)和環(huán)境數(shù)據(jù)將在聚合后與企業(yè)數(shù)據(jù)合并,企業(yè)數(shù)據(jù)包括物料清單、企業(yè)系統(tǒng)和設(shè)計(jì)規(guī)范等。其他類型的數(shù)據(jù)還包括工程圖紙、外部數(shù)據(jù)源連接以及客戶投訴記錄等。
集成:傳感器通過(guò)集成技術(shù)(包括邊緣、通信接口和安全)達(dá)成物理世界與數(shù)字世界之間的數(shù)據(jù)傳輸。
分析:數(shù)字孿生利用分析技術(shù)開展算法模擬和可視化程序,進(jìn)而分析數(shù)據(jù),提供洞見。
數(shù)字孿生:圖中的“數(shù)字化”層面是指數(shù)字孿生本身。該應(yīng)用程序綜合以上所有要素,建立物理實(shí)體和流程的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)字化模型。數(shù)字孿生旨在識(shí)別不同層面偏離理想狀態(tài)的異常情況。
促動(dòng)器:若確定應(yīng)當(dāng)采取實(shí)際行動(dòng),則數(shù)字孿生將在人工干預(yù)的情況下通過(guò)促動(dòng)器展開實(shí)際行動(dòng),推進(jìn)實(shí)際流程的開展。
理解數(shù)字孿生還需要記住三個(gè)關(guān)鍵詞,分別是“全生命周期”、“實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)”、“雙向”。
全生命周期:是指數(shù)字孿生可以貫穿產(chǎn)品包括設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、服務(wù)、維護(hù)乃至報(bào)廢回收的整個(gè)周期。它并不于幫助企業(yè)把產(chǎn)品更好地造出來(lái),還包括幫助用戶更好地使用產(chǎn)品。
實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí):是指本體和孿生體之間,可以建立全面的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)聯(lián)系。兩者并不是*獨(dú)立的,映射關(guān)系也具備一定的實(shí)時(shí)性。
雙向:是指本體和孿生體之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)可以是雙向的。并不是只能本體向?qū)\生體輸出數(shù)據(jù),孿生體也可以向本體反饋信息。企業(yè)可以根據(jù)孿生體反饋的信息,對(duì)本體采取進(jìn)一步的行動(dòng)和干預(yù)。
3D數(shù)字孿生系統(tǒng),將物理世界中的生產(chǎn)流程的模型模擬仿真建立虛擬鏡像,通過(guò)3D數(shù)字建模等技術(shù)把數(shù)字孿生的場(chǎng)景模塊進(jìn)行還原,通過(guò)數(shù)據(jù)可視化對(duì)實(shí)體對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)虛擬仿真控制。
其他功能實(shí)現(xiàn)可定制開發(fā)。