建议收藏!数字孪生必读干货-凯发88

建议收藏!数字孪生必读干货
建议收藏!数字孪生必读干货
 admin  2021-02-20 09:10:12  建议收藏!数字孪生必读干货

相信很多人都听说过数字孪生。在过去几年,这个词的热度不断攀升,频繁出现在各大峰会论坛的演讲主题之中,备受行业内外的关注。

 

究竟什么是数字孪生?它是谁提出来的?它会给我们的生活带来什么样的改变?

 

带着这些问题,我们来看看今天这篇文章——

 

01  什么是数字孪生

 

数字孪生英文名叫digital twin,被成为数字双胞胎,又被称为数字映射和数字镜像。
 

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它的官方定义非常复杂,是这么说的:

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。

看晕了吧?其实简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。这个“克隆体”,也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上,是虚拟的。

 

也许你会说,这不就是电脑上的设计图纸嘛?cad搞搞不就有了?

 

其实不然。相比于设计图纸,数字孪生体最大的特点在于:它是对实体对象(姑且就称为“本体”吧)的动态仿真。也就是说,数字孪生体是会“动”的。

 

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而且,数字孪生体不是随便乱“动”。它“动”的依据,来自本体的物理设计模型,还有本体上面传感器反馈的数据,以及本体运行的历史数据。

 

说白了,本体的实时状态,还有外界环境条件,都会复现到“孪生体”身上。

 

如果需要做系统设计改动,或者想要知道系统在特殊外部条件下的反应,工程师们可以在孪生体上进行“实验”。这样一来,既避免了对本体的影响,也可以提高效率、节约成本!

 

02  数字孪生的起源

 

说到“数字孪生”这个概念的发明者,行业里并没有明确的说法。很多人认为,数字孪生是美国密歇根大学教授michael grieves博士于2002年提出的。

 

但这种说法并没有书面的文献或资料可以支撑。

 

michael grieves博士在2014年发布的文章中,曾经“追溯”自己曾经在2002年密歇根大学plm中心一次演讲中,提及了类似数字孪生的相关概念。他还“追溯”自己曾经在2003年的一次高管培训上,提出了“物理产品的数字等同体或数字孪生体概念”。

 

然而,这些都没有确凿的文献或影像资料证据。

 

真正有据可查的“数字孪生”概念提出者,是美国空军研究实验室(afrl,air force research laboratory)。

 

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2011年3月,美国空军研究实验室结构力学部门的pamela a. kobryn和eric j. tuegel,做了一次演讲,题目是“condition-based maintenance plus structural integrity (cbm si) & the airframe digital twin(基于状态的维护 结构完整性&战斗机机体数字孪生)”,首次明确提到了数字孪生。

 

当时,afrl希望实现战斗机维护工作的数字化,而数字孪生是他们想出来的创新方法。

 

当美国空军意识到数字孪生具有很强实用意义的同时,另一家企业也对数字孪生产生了浓厚的兴趣,它就是美国通用电气公司(ge)

 

美国通用电气公司在为美国国防部提供f-35联合攻击机凯发在线网站的解决方案的时候,发现了数字孪生体的价值。当时的美国通用,一直在致力于研究工业数字化,以及如何构建工业互联网体系。显然,数字孪生对工业4.0非常有用,可以说是如鱼得水。

 

再后来,德国西门子(德国工业4.0的代表企业)也跟着拥抱了数字孪生,将其奉为至宝。

 

2015年左右,中国也开始跟进。当时包括工业4.0研究院在内的多家国内研究机构和企业,纷纷启动了数字孪生相关的研究课题。

 

从那之后,数字孪生这个概念,就开始风靡互联网和产业界,直至今日。

 

03 蜂鸟视图全行业的数字孪生凯发在线网站的解决方案

 

随着5g通讯、物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展和广泛应用,数字孪生在理论层面和应用层面均取得了快速发展,逐渐延伸到智慧工厂、智慧工地、智慧城市、智慧园区、智慧交通等应用领域。

 

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▲生产流程数字孪生模型(图片来自德勤大学出版社)

 

蜂鸟视图作为可视化信息行业的领导者,从事的数据孪生可视化开发包含以下部分:

 

1.智慧工厂

 

 

蜂鸟视图通过三维可视化技术,对工业生产的厂房进行真实展现,从厂房的外部环境、楼宇到厂房的内部结构和独立设备均可进行立体仿真展示,并可进行任意角度的调整及场景的切换,主要包含以下几个方面:

 

  • 工厂环境可视化

  • 生产厂房可视化

  • 生产设备可视化

  • 视频监控可视化

  • 生产流程可视化

  • 生产数据可视化

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▲蜂鸟视图数字孪生工厂之生产厂房可视化

 

在生产制造时,蜂鸟视图可以模拟设备的运转和参数调整带来的变化,通过对运行数据进行连续采集和智能分析,预测维护工作的最佳时间,提供故障点和故障概率的参考。

 

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蜂鸟视图数字孪生工厂有效提升了产品的可靠性和可用性,降低产品研发和制造风险,能够优化生产资源配置,提高制造资源的利用率,为企业提升经营管理能力,助力传统工业实现网络化、数字化、智能化转型。

 

2.智慧工地

 

蜂鸟视图面向城市工程建设行业提供智慧工地凯发在线网站的解决方案,围绕数字建设和工程安全两大核心需求,以gis空间数据为管控载体,聚合工程建设周期内的人员信息、设备信息、物料信息、计划进度、环境信息,实现物联网化的中心管控,并融入工程建设管理的日常工作中,搭建可视化的总部智慧平台。

 

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通过中心化的数据资源,实现了工程进度与安全的级联管控。

 

提高工程管控的细度与效率,及时发现工程进度、工地管理、工程安全等问题,达到工程进度与质量同步管控。

  

降低安全事故的概率与管控成本,通过物联网技术快速感知施工人员、设备的位置与状态,分析事故隐患并快速预警。

 

3.智慧城市

 

在5g的支持下,未来云和端之间可以建立更紧密的连接。这也就意味着,更多的数据将被采集并集中在一起。这些数据,可以帮助构建更强大的数字孪生体。例如,一个数字孪生城市。

 

 

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蜂鸟视图采用三维仿真技术对城市进行高度虚拟还原,还原的城市带有真实的经纬度坐标,用户能够在场景中标注出标志性的建筑,比如企事业单位、小区、学校等。

 

与此同时,系统能够实时展示基础设施(水、电、气、交通等)的运行状态,市政资源(警力、医疗、消防等)的调配情况,并通过包括5g在内的物联网技术传递到云端。城市的管理者,基于这些数据,以及城市模型,构建数字孪生体,从而更高效地管理城市。

 

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4. 智慧园区

 

随着信息技术的快速发展,政府对智慧园区的建设与发展越来越重视。

 

针对园区如何提高招商效率、提升管理水平等需求,蜂鸟视图凭借先进的可视化技术推出了“数字孪生园区”,为产业园区提供招商服务、经营管理、物业管理等全方位服务;为企业提供项目选址、智能服务、资源对接等一站式服务,有助于构建面向未来的产业园区运营模式。

 

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5.智慧交通

 

以fengmap高精度地图为基础的智慧交通信息平台,通过构筑交通枢纽的数字化管理生态环境,建设地理信息服务平台,提供统一的2d/3d地图服务,从规划设计阶段的方案评估入手,支撑交通枢纽及周边道路设施的交通运行仿真评价与辅助决策,实现旅客综合查询和服务、场站运维管理、车场综合管理等。 

 

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除了上述领域之外,包含医疗、物流、环保等很多场景都适合采用数字孪生技术,应用场景非常广泛!

 

04 结语

 

总而言之,数字孪生是一项非常有潜力的前沿技术,会给企业带来丰厚的价值回报。也正因为如此,很多投资机构趁机热炒数字孪生的概念,也有很多企业迫不及待想要拥抱数字孪生。

 

蜂鸟视图认为我们需要应该理性看待数字孪生。拥抱数字孪生,既需要深厚的技术沉淀,也需要巨大的资金投入,抑或是找到一家优秀的数字孪生凯发在线网站的解决方案提供商。

 

蜂鸟视图主要面向商业地产、工厂、园区管理机构等提供数字孪生凯发在线网站的解决方案,并迅速以领先的技术、卓越的凯发在线网站的解决方案和产品、令人信赖的服务等优势得到了行业客户的认可。

 

积累了万达集团、新城控股、合生创展、国投电力、中国铝业、宝马中国、京东方集团、启迪控股等重要客户。

 

面向未来,蜂鸟视图正在不断升级迭代自有技术和产品以及云平台,同时积极整合物联网、ar、vr 及人工智能等技术资源,为各个行业的数字化进步贡献应有的价值,实现多赢发展!

 

参考文献:

1、《工业4.0与数字孪生》,德勤

2、《数字孪生体是谁提出的?》,工业4.0研究院

3、《数字孪生:为城市和你创造一个虚拟副本》,陈龙

4、《数字孪生:打造生力产品,重塑客户体验》,埃森哲

5、《什么是数字孪生?》,小枣君,鲜枣课堂

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