技术标准不统一:目前,数字孪生技术尚未形成统一的技术标准和规范。这导致不同厂商和机构开发的数字孪生系统之间存在兼容性问题,难以实现互联互通和数据共享。因此,需要加快制定和完善数字孪生技术的相关标准和规范,以促进技术的广泛应用和快速发展。系统集成难度大:数字孪生技术涉及多个领域和系统的集成,如物联网、大数据、云计算等。这些系统的集成需要解决技术兼容性和数据格式统一等问题,增加了系统集成的难度和复杂性。因此,需要加强跨领域的合作和协调,推动数字孪生技术与相关系统的深度融合和协同发展。象型数智数字孪生,AI自主决策排程,生产调度从小时级缩至秒级。徐州水利数字孪生解决方案

数字孪生是充分利用物理模型、传感器、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。数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。 数字孪生是个普遍适应的理论技术体系,可以在众多领域应用,在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。在国内应用深入的是工程建设领域,关注度高、研究热的是智能制造领域。徐州水利数字孪生解决方案象型数智科技的数字孪生系统实时采集建筑设备运行数据,实现电梯、消防系统的智能运维。

生产过程优化:数字孪生在生产过程优化中发挥着重要作用。通过建立生产线的数字孪生模型,企业可以在虚拟环境中模拟和优化生产流程,提前发现潜在问题,优化生产参数,提高生产效率1。例如,宝马集团采用数字孪生技术优化生产线,将设备停机时间减少 50%;富士康的 "黑灯工厂" 通过虚拟调试,将设备部署周期缩短 60%1。在生产过程中,数字孪生可以实时监控生产状态,自动调整生产参数,确保生产过程的稳定性和一致性1。
质量控制与检测:数字孪生可以实现对产品质量的实时监控和预测。通过建立产品的数字孪生模型,企业可以在生产过程中实时采集关键质量数据,与数字孪生模型进行比对分析,及时发现质量问题并进行调整,提高产品质量38。例如,在波音 787 机翼制造中,通过数字孪生技术,将机翼蒙皮成型工艺的试错成本从 2.3 亿美元降至 480 万美元;商飞 C919 垂尾制造中,数字孪生系统实现全流程数字化闭环,将尺寸合格率从 89% 提升至 99.6%38。
数字孪生标准化主要涉及以下几个方面的内容:术语和定义:明确数字孪生的基本概念、术语和定义,为标准的制定和应用提供基础67。参考架构:定义数字孪生的参考架构,明确各组成部分的功能和接口,为系统的设计和实现提供指导67。数据标准:制定数字孪生数据的分类、表示、存储和交换标准,确保数据的一致性和互操作性67。模型标准:制定数字孪生模型的构建、验证、更新和管理标准,确保模型的准确性和可靠性67。接口标准:制定数字孪生系统与外部系统的接口标准,确保系统之间的互操作性和集成性67。安全标准:制定数字孪生系统的安全标准,包括数据安全、网络安全、应用安全等方面的要求67。评估标准:制定数字孪生系统的评估标准,包括功能评估、性能评估、安全评估等方面的方法和指标68。电子智造实践中,虚拟工厂联动实际产线,优化质量监控与物流。

供应链优化:数字孪生可以实现对供应链的多角度监控和优化。通过建立供应链的数字孪生模型,企业可以实时监控原材料采购、生产制造、物流配送等环节的状态,预测潜在的供应链风险,优化供应链布局和资源配置,提高供应链的灵活性和响应速度25。例如,某炼油厂引入数字孪生技术对其生产设备进行管理,通过实时采集设备的运行数据,建立设备的数字孪生模型,提前发现设备潜在的故障,使设备非计划停机时间减少了 40%,生产效率提高了 15%数字孪生技术不仅限于制造业,还拓展至城市规划、能源管理等领域,提供多维度的空间数据分析和预测模型。常州工业数字孪生解决方案
象型数智数字孪生,实时监测设备状态,故障预警提前防,停机损失少一半。徐州水利数字孪生解决方案
大数据与 AI 是数字孪生的智能HX。大数据技术可以对从物联网等渠道采集到的海量数据进行存储、管理和分析,挖掘数据背后的规律。而人工智能算法则可以基于这些数据进行学习和预测,如利用机器学习算法实现设备的预测性维护,提前感测设备可能出现的故障,以便及时进行维修和保养,减少设备停机时间。3D 建模与仿真技术能够高精度还原物理世界。它可以通过各种建模软件和技术,如 CAD 建模、三维扫描等,创建物理实体的三维虚拟模型,并且通过仿真技术模拟物理实体的运行过程和性能表现。例如在建筑设计中,利用 3D 建模与仿真技术可以创建建筑的数字孪生模型,模拟建筑的采光、通风、能耗等情况,为建筑设计提供优化建议。徐州水利数字孪生解决方案