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嘉興市中國的數(shù)字孿生系統(tǒng)的特點

來源: 發(fā)布時間:2023-09-19

近這些年,隨著智能制造理論和應(yīng)用的不斷推進(jìn),數(shù)字孿生系統(tǒng)技術(shù)在航空、航天等很多行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。例如美國部將數(shù)字孿生應(yīng)用到航空航天飛行器的健康維護(hù)與保障的業(yè)務(wù)過程當(dāng)中。西門子工業(yè)軟件出版了《數(shù)字孿生實戰(zhàn):基于模型的數(shù)字化企業(yè)》的書籍,其他一些企業(yè)和咨詢公司也對數(shù)字孿生系統(tǒng)做了深入的討論和研究。那么,究竟什么是數(shù)字孿生呢?數(shù)字孿生(DigitalTwin)目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)的定義,數(shù)字孿生的概念也在不斷發(fā)展和不斷地進(jìn)行演變。NASA在2012第53屆美洲航空航天協(xié)會學(xué)術(shù)會議上,對數(shù)字孿生進(jìn)行了這樣的描述:數(shù)字孿生是飛行器或系統(tǒng)集成的多物理、多尺度的概率性仿真,它使用比較好的可用物理模型、更新的傳感器數(shù)據(jù)和歷史飛行數(shù)據(jù)等來反映與該模型對應(yīng)的飛行實體全生命周期的真實特性。數(shù)字孿生系統(tǒng)可以使用于多個領(lǐng)域。嘉興市中國的數(shù)字孿生系統(tǒng)的特點

數(shù)字孿生的閉環(huán)應(yīng)用讓制造企業(yè)能夠收集實時產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)并將其應(yīng)用到虛擬模型中,這一過程可以幫助盡早驗證產(chǎn)品和流程設(shè)計、測試配置并理解多元因素的影響。例如,美國通用電器公司與ANSYS公司借助數(shù)字孿生這一概念,提出物理機(jī)械和分析技術(shù)融合的實現(xiàn)途徑,讓每個引擎等機(jī)械零部件都擁有一個數(shù)字“雙胞胎”,并通過數(shù)字化模型在虛擬環(huán)境下實現(xiàn)機(jī)器人調(diào)試、試驗、優(yōu)化運行狀態(tài)等模擬,以便將比較好方案應(yīng)用在物理世界的機(jī)器上,從而節(jié)省大量維修、調(diào)試成本。概括一下,數(shù)字孿生就是通過數(shù)字軟件對某個物理進(jìn)程進(jìn)行模擬,并對其進(jìn)行觀察和數(shù)據(jù)分析,以優(yōu)化、改造,或發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)而模擬預(yù)測,以選擇比較好方案。余杭區(qū)數(shù)字孿生系統(tǒng)的價格數(shù)字孿生系統(tǒng)的管理制度。

數(shù)字孿生是面向時空的開發(fā)的工具,數(shù)字孿生實則是對時間和空間的管理和開發(fā),大多數(shù)的數(shù)字孿生技術(shù)和平臺開發(fā)的都是空間技術(shù),而對數(shù)字孿生中的時間緯度探索,和物理世界中的時間規(guī)律掌控的完全不夠,可以說我們這個文明在是一個空間文明,我們建立的城市、道路、運河、以及萬里長城市,乃至金字塔都是對空間的探索,我們無法回到逝去的過去,所以我們是一個遺失歷史的文明,我們只是在空間中不斷的成長,升級,迭代,我們并沒有構(gòu)建中面向時間的文明,我們對時間無法掌控,也無法利用已經(jīng)逝去的時間,我們只有媒介(字、圖、視頻、3D、全息媒介)中的歷史。

(1)三維孿生模型:數(shù)字空間要根據(jù)實體設(shè)備建立對應(yīng)功能的三維孿生模型,保證二者在幾何尺寸、物理結(jié)構(gòu)關(guān)系、運動特性等方面的一致性。(2)虛實通訊接口:為實現(xiàn)模型間的數(shù)據(jù)交互和實時數(shù)據(jù)的驅(qū)動,孿生模型要根據(jù)運行驅(qū)動數(shù)據(jù)建立通訊信號接口。因此,數(shù)字空間內(nèi)部需具有靈活的信號通訊機(jī)制,利用PLC、RFID、TCP/IP接口與實體進(jìn)行實時通訊。(3)虛擬孿生服務(wù)器:不同的數(shù)據(jù)類型通過消息隊列的處理和分類后,存儲至不同的數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)類型包含結(jié)果數(shù)據(jù),過程數(shù)據(jù)以及時序數(shù)據(jù)。(4)數(shù)據(jù)驅(qū)動三維孿生模型:數(shù)字孿生模型的有機(jī)連接與運行需要各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的支撐。包括設(shè)備功能的實現(xiàn)、信號的處理、模型行為的指導(dǎo)、運行規(guī)則的約束等。生產(chǎn)設(shè)備孿生主要體現(xiàn)在設(shè)備動作和空間位置兩方面,通過三維結(jié)構(gòu)模型聯(lián)動實體設(shè)備結(jié)構(gòu),利用定位/動作數(shù)據(jù)接口獲取物理空間的實體空間定位和加工動作數(shù)據(jù),利用活動監(jiān)控服務(wù)驅(qū)動數(shù)字模型的動作及位置的更新。數(shù)字孿生系統(tǒng)的理念。

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數(shù)字孿生系統(tǒng)的數(shù)據(jù)如何傳輸?嘉興市中國的數(shù)字孿生系統(tǒng)的特點

    數(shù)字孿生系統(tǒng)(DigitalTwinSystem)是一種基于數(shù)字模型和實際系統(tǒng)的實時互連的技術(shù)系統(tǒng)。它通過將實體系統(tǒng)與其數(shù)字化的虛擬副本相結(jié)合,實現(xiàn)對實體系統(tǒng)的監(jiān)測、分析、仿真和優(yōu)化。數(shù)字孿生系統(tǒng)利用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備和其他數(shù)據(jù)源收集實時數(shù)據(jù),并將其反饋到數(shù)字模型中。這些數(shù)字模型是實體系統(tǒng)的精確復(fù)制,可以在虛擬環(huán)境中模擬和預(yù)測實體系統(tǒng)的運行情況。數(shù)字孿生系統(tǒng)可以提供以下功能:監(jiān)測和診斷:通過收集實時數(shù)據(jù),數(shù)字孿生系統(tǒng)可以對實體系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和診斷,幫助發(fā)現(xiàn)潛在問題、異常和故障。預(yù)測和優(yōu)化:基于數(shù)字模型和實時數(shù)據(jù),數(shù)字孿生系統(tǒng)可以通過仿真和數(shù)據(jù)分析來預(yù)測實體系統(tǒng)的性能,提供優(yōu)化方案和建議,改進(jìn)系統(tǒng)的效率和可靠性。遠(yuǎn)程操作和控制:通過數(shù)字孿生系統(tǒng),操作人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作和控制實體系統(tǒng),無需直接接觸實際設(shè)備。決策支持:數(shù)字孿生系統(tǒng)提供了基于數(shù)據(jù)和模擬的決策支持工具,幫助管理者和工程師做出更準(zhǔn)確、可靠的決策。數(shù)字孿生系統(tǒng)在多個領(lǐng)域有多維的應(yīng)用,包括制造業(yè)、航空航天、能源和環(huán)境、城市規(guī)劃等。通過數(shù)字孿生技術(shù),可以實現(xiàn)實體系統(tǒng)的智能化、優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展。同時。 嘉興市中國的數(shù)字孿生系統(tǒng)的特點