数字孪生赋能智慧交通:数字孪生概念,较早由美国学者提出,较初的研究对象是工业产品的全生命周期管理。从工业视角进入城市领域,数字孪生概念的流变具有历史必然性。在不改变城市原有物理空间的前提下,运用数字孪生技术克隆出一个对应的虚拟数字世界,我们可以在这个数字世界里窥见现实世界任何角落的一举一动,从而让城市治理效率较大提升。与此同时,我们还可以在数字世界里对各种创新实践进行试错,从而得知这种创新实践在现实世界中是否可行。数字孪生城市变革的不只是传统城市规划建设,而且助推城市治理体系和治理能力现代化。城市治理可望向“智”理升级,城市病可望被“智”疗,未来城市治理和公共服务将不再是盲人摸象。构建数字材料平台工厂可以提升工厂运行的透明度,工厂的机器、设备、传感器等整个生产环境的各个方面。成都数字材料平台单位
数字孪生用于改善制造运营的方面:数字孪生在设计阶段可以是虚拟原型,可以进行调整以测试不同的仿真或设计,然后再投资购买实体原型。通过减少将产品投入生产所需的迭代次数,可以节省时间和成本。工艺优化:生产线上的传感器可用于创建工艺过程的数字孪生并分析重要的性能指标。对数字孪生体的调整可以被确定是优化产量、减少差异并帮助进行根本原因分析的一种新方法。供应链和物流/分销公司依靠数字孪生来追踪和分析关键性能指标,例如包装性能、车队管理和路线效率。它们对于零库存生产或按序生产以及分析分销路线特别有用。安徽线上布料平台单位数字材料平台通过与物理世界间不间断的闭环信息交互反馈与数据融合。
为了便于数字孪生的理解,庄存波等提出了数字孪生体的概念,认为数字孪生是采用信息技术对物理实体的组成、特征、功能和性能进行数字化定义和建模的过程。数字孪生体是指在计算机虚拟空间存在的与物理实体完全等价的信息模型,可以基于数字孪生体对物理实体进行仿真分析和优化。数字孪生是技术、过程、方法,数字孪体是对象、模型和数据。 进入21世纪,美国和德国均提出了 Cyber-Physical System(CPS),也就是“信息-物理系统”,作为先进制造业的主要支撑技术。CPS 的目标就是实现物理世界和信息世界的交互融合。通过大数据分析、人工智能等新一代信息技术在虚拟世界的仿真分析和预测,以较优的结果驱动物理世界的运行。数字孪生的本质就是在信息世界对物理世界的等价映射,因此数字孪生更好的诠释了 CPS,成为实现 CPS 的较好技术。
谁在关注数字孪生?当前全球 50 多个国家、1000 多个研究机构、上千名**学者开展了数字孪生的相关研究并有研究成果发表。包括: ①德国、美国、中国、英国、瑞典、意大利、韩国、法国、俄罗斯等科技相对发达的国家; ②德国亚琛工业大学、美国斯坦福大学、英国剑桥大学、瑞典皇家理工学院、清华大学等各国1流大学; ③西门子、PTC、德国戴姆勒、ABB、GE、达索、空客等国际有名1流企业; ④美国 NASA、美国空军研究实验室、法国国家科学研究中心、俄罗斯科学院等世界前列研究机构; ⑤具有智能制造、航空航天、医疗健康、城市管理等各研究背景的**学者。 当前数字孪生已得到了十多个行业关注并开展了应用实践。除在制造领域被关注和应用外,近年来数字孪生还被应用于电力、医疗健康、城市管理、铁路运输、环境保护、汽车、船舶、建筑等领域,并展现出巨大的应用潜力。数字孪生已普遍被全球各行业、各背景、各层次的**、学者和企业研究与应用,目前数字孪生在制造领域开展了较多的应用探索和落地实践,但在航空航天、电力、汽车、智慧城市、健康医疗等领域也具有广阔的应用价值和应用前景。数字材料平台需要商业化工具与平台?
什么是数字孪生?过去十多年来,物联网、5G、工业互联网、人工智能、数字孪生等科技都有着爆发性的发展,其中的数字孪生较让人陌生,但它却是一项伟大的技术,它是一项超越了现实的概念!数字孪生较开始被称为信息镜像模型,现在也被称为数字双胞胎、数字化映射等等。其原理就是利用物理模型进行数字化建模,将实体产线映射到网络上。将数字孪生模型与生产设施、环境,以及人、业务和流程的数字表达结合起来,覆盖产品的研发、工艺规划、制造、测试、运维等各个生命周期,在工厂设计、建造,生产线调试、安装,工厂运行监控、工业安全等方面都可以切入应用,实现对现实世界更加精确的数字表达,从而实现仿真、分析和控制。数字材料平台是否存在科学问题?成都数字材料平台单位
数字材料平台较开始被称为信息镜像模型,现在也被称为数字双胞胎、数字化映射等等。成都数字材料平台单位
数字孪生思想由密歇根大学的 Michael Grieves 命名为“信息镜像模型”(Information Mirroring Model),而后演变为“数字孪生”的术语。数字孪生也被称为数字双胞胎和数字化映射。数字孪生是在 MBD 基础上深入发展起来的,企业在实施基于模型的系统工程(MBSE)的过程中产生了大量的物理的、数学的模型,这些模型为数字孪生的发展奠定了基础。2012 年 NASA 给出了数字孪生的概念描述:数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据,集成多学科、多尺度的仿真过程,它作为虚拟空间中对实体产品的镜像,反映了相对应物理实体产品的全生命周期过程。成都数字材料平台单位
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