什么是數(shù)字孿生技術(shù)

數(shù)字孿生又稱(chēng)“數(shù)字雙胞胎”，是將工業(yè)產(chǎn)品、制造系統(tǒng)、城市等復(fù)雜物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、行為、功能和性能映射到數(shù)字化的虛擬世界。

【ITA視角】數(shù)字孿生技術(shù):汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)的助推器

數(shù)字孿生技術(shù)是從仿真技術(shù)發(fā)展而來(lái)的。仿真技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)大規(guī)模使用，而數(shù)字孿生技術(shù)的概念直到2002年才由美國(guó)Grieves教授提出。

事實(shí)上，數(shù)字孿生技術(shù)并不局限于充換電服務(wù)，它已經(jīng)在 汽車(chē) 行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，包括 汽車(chē) 及零部件的研發(fā)、 汽車(chē) 生產(chǎn)以及供應(yīng)鏈管理等多個(gè)環(huán)節(jié)，尤其在 汽車(chē) 生產(chǎn)的智能制造領(lǐng)域，是 汽車(chē) 公司布局的重點(diǎn)。

數(shù)字孿生，是綜合運(yùn)用感知、計(jì)算、建模等信息技術(shù)，通過(guò)軟件定義，對(duì)物理空間進(jìn)行描述、 診斷、預(yù)測(cè)、決策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理空間與賽博空間(Cyberspace，可以理解為數(shù)字虛擬空間)的交互映射。

數(shù)字孿生又稱(chēng)“數(shù)字雙胞胎”，是將工業(yè)產(chǎn)品、制造系統(tǒng)、城市等復(fù)雜物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、行為、功能和性能映射到數(shù)字化的虛擬世界。

數(shù)字孿生技術(shù)

數(shù)字孿生又稱(chēng)“數(shù)字雙胞胎”，是將工業(yè)產(chǎn)品、制造系統(tǒng)、城市等復(fù)雜物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、行為、功能和性能映射到數(shù)字化的虛擬世界。

數(shù)字孿生技術(shù)是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。

Digital Twin數(shù)字孿生：是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。

數(shù)字孿生應(yīng)用技術(shù)主要學(xué)什么

除此之外，數(shù)字孿生技術(shù)的學(xué)習(xí)還需要掌握相關(guān)的工具和軟件。例如，數(shù)字孿生系統(tǒng)的建模和仿真通常使用CAD軟件、MATLAB、Python等。

數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。

數(shù)字孿生應(yīng)用技術(shù)員的主要工作是部署，搭建和維護(hù)數(shù)字孿生技術(shù)平臺(tái)，構(gòu)建數(shù)字孿生模型，建立數(shù)據(jù)映射關(guān)系等。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)字孿生是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造數(shù)字版的克隆體，是對(duì)實(shí)體對(duì)象的動(dòng)態(tài)仿真。

“數(shù)字孿生應(yīng)用技術(shù)員”屬于數(shù)字職業(yè)這一類(lèi)別。

數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：包括物理實(shí)體標(biāo)準(zhǔn)、虛擬實(shí)體標(biāo)準(zhǔn)、孿生數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、連接與集成標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)五部分，用于規(guī)范數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)施，保證數(shù)字孿生實(shí)施中的關(guān)鍵技術(shù)的有效性，破除協(xié)作開(kāi)發(fā)和模塊互換性的技術(shù)壁壘。

數(shù)字孿生技術(shù)如何推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?

1、當(dāng)然，現(xiàn)代化的技術(shù)手段也是數(shù)字孿生應(yīng)用場(chǎng)景變得越來(lái)越廣發(fā)的一個(gè)重要推動(dòng)力，比如AR和VR會(huì)讓我們的物理世界和數(shù)字世界越來(lái)越接近，而基于3D技術(shù)的模型則讓數(shù)字世界變得更直觀、立體和全面。

2、數(shù)字孿生技術(shù)是從仿真技術(shù)發(fā)展而來(lái)的。仿真技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)大規(guī)模使用，而數(shù)字孿生技術(shù)的概念直到2002年才由美國(guó)Grieves教授提出。

3、從2017年和2019年Gartner將數(shù)字孿生(Digital Twin)作為十大戰(zhàn)略性技術(shù)發(fā)布以來(lái)，數(shù)字孿生正在從虛擬產(chǎn)品生命周期管理、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)，發(fā)展為企業(yè)數(shù)字化的核心通用技術(shù)。

4、利用生產(chǎn)線的數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，模擬整個(gè)工藝流程，所有的機(jī)臺(tái)協(xié)作之間是否按照原來(lái)設(shè)計(jì)的動(dòng)作進(jìn)行，通過(guò)將物理產(chǎn)線在數(shù)字空間進(jìn)行復(fù)制，可以提前對(duì)安裝、測(cè)試的工藝進(jìn)行仿真。

5、在工業(yè)領(lǐng)域，通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)的使用，將大幅推動(dòng)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)及維修等環(huán)節(jié)的變革。一 一應(yīng)對(duì)虛擬資產(chǎn)的實(shí)際資產(chǎn)，使資產(chǎn)管理三維可視化運(yùn)營(yíng)維度更加直觀。

6、數(shù)字孿生與產(chǎn)業(yè)技術(shù)的深度融合，有力推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展進(jìn)程，正成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的強(qiáng)大推動(dòng)力。在工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，通過(guò)構(gòu)建工業(yè)產(chǎn)品與裝備的數(shù)字孿生，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品裝備的服役監(jiān)測(cè)和健康管理。