现在的数字化技术正在不断地改变每一个企业。未来,所有的企业都将成为数字化的公司,这不只是要求企业开发出具备数字化特征的产品,更指的是通过数字化手段改变整个产品的设计、开发、制造和服务过程,并通过数字化的手段连接企业的内部和外部环境。 随着产品生命周期的缩短、产品定制化程度的加强,以及企业必须同上下游建立起协同的生态环境,都迫使企业不得不采取数字化的手段来加速产品的开发,提高开发、生产、服务的有效性以及提高企业内外部环境的开放性。 数字孪生“”一词在翻译和理解时,既不应限定在“双”,也不宜理解为“胎”。该词借用“Twin”之意,所表达的是一种数字虚体与物理实体非常相像的多元化虚实映射关系。数字孪生的关键有两个,一个是物联网,一个是三维可视化仿真。浙江可视化数字孪生一般多少钱
数字孪生以产品为主线,并在生命周期的不同阶段引入不同的要素,形成了不同阶段的表现形态。 设计阶段的数字孪生: 在产品的设计阶段,利用数字孪生可以提高设计的准确性,并验证产品在真实环境中的性能。 这个阶段的数字孪生,主要包括如下功能: 数字模型设计:使用CAD工具开发出满足技术规格的产品虚拟原型,精确的记录产品的各种物理参数,以可视化的方式展示出来,并通过一系列的验证手段来检验设计的准确程度; 模拟和仿真:通过一系列可重复、可变参数、可加速的仿真实验,来验证产品在不同外部环境下的性能和表现,在设计阶段就验证产品的适应性。工厂数字孪生服务数字孪生也被称为数字双胞胎和数字化映射。
数字孪生的研究现状: 2015年之后,世界各国分别提出国家层面的制造业转型战略。这些战略关键目标之一就是构建物理信息系统(Cyber-Physical System,CPS),实现物理工厂与信息化的虚拟工厂的交互和融合,从而实现智能制造,数字孪生作为实现物理工厂与虚拟工厂的交互融合的较佳途径,被国内外相关学术界和企业高度关注。从 CPS 和数字孪生的内涵来看,他们都是为了描述信息空间与物理世界融合的状态,CPS 更偏向科学原理的验证,数字孪生更适合工程应用的优化,更能够降低复杂工程系统建设的费用。 有人基于数字孪生提出了数字孪生车间的概念,并从车间管理要素分析,数字孪生车间的发展需要依次经过生产要素、生产活动、生产控制只限于物理车间,物理车间与数字孪生车间相对单独,物理车间与数字孪生车间交互融合这个三个阶段,才能够逐渐的成熟。
数字孪生的研究现状: 2003年提出了“物理产品的数字表达”的概念,并指出物理产品的数字表达应能够抽象的表达物理产品,能够基于数字表达对物理产品进行真实条件或模拟条件下的测试。这个概念虽然没有被称作数字孪生,但是它具备数字孪生所具有的组成和功能,即创建物理实体的等价虚拟体,虚拟体能够对物理实体进行仿真分析和测试,可以被看做是数字孪生在产品设计过程中的应用。 2012 提出了 MBD(基于模型的定义)和 MBE(基于模型的企业)的概念,其关键思想是要创建企业和产品的数字模型,数字模型的仿真分析要贯穿产品设计、产品设计仿真、加工工艺仿真、生产过程仿真、产品的维修维护等整个产品的寿命周期。MBE 和 MBD 的概念将数字孪生的内涵扩展到了整个产品的制造过程。数字孪生可以持续地预测装备或系统的健康状况、剩余使用寿命以及任务执行成功的概率。
数字孪生标准体系可包含以下部分: 1. 基础共性标准:包括术语标准、参考架构标准、适用准则三部分,关注数字孪生的概念定义、参考框架、适用条件与要求,为整个标准体系提供支撑作用。 2. 数字孪生关键技术标准:包括物理实体标准、虚拟实体标准、孪生数据标准、连接与集成标准、服务标准五部分,用于规范数字孪生关键技术的研究与实施,保证数字孪生实施中的关键技术的有效性,破除协作开发和模块互换性的技术壁垒。 3. 数字孪生工具/平台标准:包括工具标准和平台标准两部分,用于规范软硬件工具/平台的功能、性能、开发、集成等技术要求。数字孪生中的双胞胎,并不是完全一样的两个个体,更确切的来说,是两个系统。浙江可视化数字孪生一般多少钱
数字孪生是一个物理产品的数字化表达。浙江可视化数字孪生一般多少钱
数字孪生与CAD模型的相关关系补充: 当完成CAD的设计,一个CAD模型就出现了。然而,数字孪生与物理实体的产生则紧密相连:没有到实体被制造出来的那一刻,就没有它对应的数字孪生。 CAD模型往往是静态的,它的作用是往前推动,在绝大多数场合,它就像中国象棋里面一个往前拱的小卒;而数字孪生,则是一个频频回头的在线风筝:两头都有力量。 3D模型在文档夹里无人问津的时代已经过去。数字孪生可以回收产品的设计、制造和运行的数据,并注入全新的产品设计模型中,使设计发生巨大的变化。知识复用,变得越来越普及。 数字孪生是基于高保真的三维CAD模型,它被赋予了各种属性和功能定义,包括材料、感知系统、机器运动机理等。它一般储存在图形数据库,而不是关系型数据库。浙江可视化数字孪生一般多少钱
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