数字孪生的意义: 较为重要的启发意义在于,它实现了现实物理系统向赛博空间数字化模型的反馈。这是一次工业领域中,逆向思维的壮举。人们试图将物理世界发生的一切,塞回到数字空间中。只有带有回路反馈的全生命追踪,才是真正的全生命周期概念。这样,就可以真正在全生命周期范围内,保证数字与物理世界的协调一致。各种基于数字化模型进行的各类仿真、分析、数据积累、挖掘,甚至人工智能的应用,都能确保它与现实物理系统的适用性。这就是对智能制造的意义所在。 智能系统的智能首先要感知、建模,然后才是分析推理。如果没有对现实生产体系的准确模型化描述,所谓的智能制造系统就是无源之水,无法落实。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。可视化数字孪生技术
数字孪生,英文名叫(数字双胞胎),也被称为数字映射、数字镜像。 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。 简单的说,数字孪生就是在云端搭建一个和实际场景一模一样的虚拟现实环境,把实际环境的变化映射到虚拟现实场景中;同时,在虚拟现实场景中的操作也同步影响现实世界中的设备运行。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。 国内数字孪生起步较早,因为三维可视化仿真的技术门槛较高,到目前,国内只几家公司在专注从事数字孪生虚拟仿真的软件研发。上海智慧城市数字孪生排行榜数字孪生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。
在智能制造领域较先使用数字孪生概念的是美国的航空航天局(NASA)在项目中,美国国家航空航天局使用空间飞行器的数字孪生对飞行中的空间飞行器进行仿真分析,监测和预测空间飞行器的飞行状态,辅助地面控制人员作出正确的决策。从美国国家航空航天局对数字孪生的应用来看,数字孪生主要是要创建和物理实体等价的虚拟体或数字模型,虚拟体能够对物理实体进行仿真分析,能够根据物理实体运行的实时反馈信息对物理实体的运行状态进行监控,能够依据采集的物理实体的运行数据完善虚拟体的仿真分析算法,从而对物理实体的后续运行和改进提供更加精确的决策。
从本质上来看,数字孪生是一个对物理实体或流程的数字化镜像。创建数字孪生的过程,集成了人工智能、机器学习和传感器数据,以建立一个可以实时更新的、现场感极强的“真实”模型,用来支撑物理产品生命周期各项活动的决策。 数字孪生,英文名叫(数字双胞胎),也被称为数字映射、数字镜像,即物理实体在数字世界中的存在形式。 在万物互联、万物智能的时代,数字孪生技术被普遍应用于工业制造、智慧城市建设等诸多领域,让我们的生产生活变得更加智能,更加便利。 在数字孪生技术逐渐成为全球热点,产业创新日趋加速,应用探索开始涌现的当下,了解“数字孪生体”的内涵价值与基本应用,对我国工业智能化升级与智慧城市建设,均具有相当重要的意义。通过数字孪生技术,人们试图将物理世界发生的一切,塞回到数字空间中。
为什么要使用数字孪生技术仿真物理世界,有什么意义? 物理世界运载着人类以及庞大的生态系统,它的运转容不得一丝的差错,我们更是没有胆量去屡次试错。在城市病日益突出的现在,为了使得城市的运行更加的美好,人类开始尝试用各种技术手段改变现有环境。数字孪生便也在这种情况下,得到了更多的关注。我们可以在不改变原有物理世界的情况下,运用数字孪生技术,克隆出与之对应的虚拟世界,在虚拟世界中我们可以看到物理世界的角角落落,并且可以在虚拟世界中进行各种创新性尝试与变革,这样我们就可以提前知道如果这种决策运用在现实生活中是否可行。这样将较大减少了试错的成本,并且可以不断调优,使得决策更加助力与现实环境。 现在好多互联网科技公司,已经开始深入到数字孪生的研究中,希望探索出一条更加美好的新型城市建设道路。数字孪生一般储存在图形数据库,而不是关系型数据库。吉林工厂数字孪生收费
数字孪生在工业现实场景中已经具有了实现和推广应用的巨大潜力。可视化数字孪生技术
数字孪生需要考虑的特殊对应模式: 在一些特殊场景中,数字孪生还存在“一对少”“少对一”“一对零”“零对一”的特殊对应模式: “一对少”——一个物理实体对应一个高度抽象的数字虚体(例如一辆高铁在调度上对应一个高度简化的数字化线框模型); “少对一”——以一部分物理实体对应一个完整数字虚体(例如一个齿轮副对应一个减速箱的“三维CAD模型+力学载荷模型”); “一对零”——因为不知其规律、缺乏机理模型导致某些已知物理实体没有对应的数字虚体(例如暗物质、气候变化规律等); “零对一”——人类凭想象和创意在数字空间创造的“数字虚体”,现实中没有与其对应的“物理实体”(例如数字创意中的各种形象)。可视化数字孪生技术
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