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数字孪生浅读

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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。
简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。它被创建在信息化平台上,是虚拟的。
相比于设计图纸,数字孪生体最大的特点在于:它是对实体对象(姑且就称为“本体”吧)的动态仿真。也就是说,数字孪生体是会“动”的。还有三个关键词,“全生命周期”、“实时/准实时”、“双向”。

起源及工业/新式方面的发展

2.1 起源及工业发展

  1. 无文献支撑的,很多人认为,是美国密歇根大学教授Michael Grieves博士于2002年提出的;有据可查的“数字孪生”概念提出,是2011年3月美国空军研究实验室(AFRL,Air Force Research Laboratory),创新尝试实现战斗机维护工作的数字化;
  2. 美国通用电气公司GE,在为美国国防部提供F-35联合攻击机解决方案的时候,发现了数字孪生体的价值,GE是美国先进制造战略(美国版的工业4.0)的主要推手,号称自己已经为每个引擎、每个涡轮、每台核磁共振创造了一个数字孪生体(截至2018年,GE已经拥有120万个数字孪生体),通过这些拟真的数字化模型,工程师们可以在虚拟空间调试、实验,能够让机器的运行效果达到最佳;
  3. 德国西门子(德国工业4.0的代表企业);
  4. 2015年左右,中国也开始跟进。当时包括工业4.0研究院在内的多家国内研究机构/工业科技企业,纷纷启动了数字孪生相关的研究课题,包括树根互联、研华科技、软通动力等。

2.2 新式发展

  1. 5G、智慧城市-数字孪生城市、基建工程。终端(传感器、摄像头)采集的数据,借助5G在内的物联网技术可以更快的被提取。数据例如,基础设施(水、电、气、交通等)的运行状态,市政资源(警力、医疗、消防等)的调配情况。使城市管理者,基于这些数据,以及城市模型,构建数字孪生体,从而更高效地管理城市。
  2. 相比于工业制造的“产品生命周期”,城市的“生命周期”更长,数字孪生带来的回报更大。当然,城市数字孪生的部署难度也更大。印度海德拉巴、新加坡,还有我们中国的深圳、雄安,都已经在做这方面的摸索和尝试。大量的投资,正在涌向“智慧城市+数字孪生”的应用场景。
  3. 阿里的“城市大脑”、“数字平行世界”,还有科大讯飞的“讯飞超脑”,都涉及到智慧城市和数字孪生的结合。

媒体评价

根据全球知名咨询公司Gartner2019年初的调查,部署物联网的企业和组织中,已有13%应用数字孪生,62%的组织正在准备使用数字孪生。Gartner还将数字孪生列为2019年十大战略性技术趋势。

必要条件

1.深厚的技术沉淀,2.巨大的资金投入,3.管理水平和员工技能达到相应的层次。不能盲目跟风。

评论

有点像自控里的状态观测器;
在精细化模型这块,国内比较好用的就51WORLD,目前上线了PaaS平台级产品,零代码自生成,可以体验WDP开放平台;
个人理解:数字孪生的核心是一个可用机理或数据模型,对实物进行数字化仿真,得到一个虚拟的实体,以代替对实体的点检操作(很多情况不易或不能实现对实体状态的实时探查)。虽然目前国内如雨后春笋般出现的数字孪生公司,大部分做的只是前端的工作,用各种炫酷的3D动画、驾驶舱对实体进行动态监控,没有下沉到精细模型部分(只是把设备组态从2D拉到3D);
对数字孪生的第一反应就是,《夏日大作战》里的游戏世界。

原文:https://www.cnblogs.com/renana/p/15351831.html

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