2002年,在Michael Grieves教授在密歇根大學(xué)的PLM(產(chǎn)品生命周期管理)的課程上,數(shù)字孿生的設(shè)想首次被提出,當(dāng)時Grieves教授將這一設(shè)想稱為“Conceptual Ideal for PLM”,這便是數(shù)字孿生的雛形。
而后,直到2010年,“數(shù)字孿生”一詞在NASA的技術(shù)報告中被正式提出,并被定義為“充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程”。
2011年,美國空軍探索了數(shù)字孿生在飛行器健康管理中的應(yīng)用,并詳細(xì)探討了實施數(shù)字孿生的技術(shù)挑戰(zhàn)。
2012年,美國國家航空航天局與美國空軍聯(lián)合發(fā)表了關(guān)于數(shù)字孿生的論文,指出數(shù)字孿生是驅(qū)動未來飛行器發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。
接下來的幾年中,越來越多的研究將數(shù)字孿生應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。至今,得益于物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù),云計算,人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字孿生得到越來越廣泛的傳播,除了航空航天領(lǐng)域,數(shù)字孿生在電力,船舶,城市管理與規(guī)劃,農(nóng)業(yè),建筑,制造,醫(yī)療等行業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。
隨著工業(yè)4.0這一理念在2013的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出,第四次工業(yè)革命在全球范圍內(nèi)開始風(fēng)靡。以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化,工業(yè)智能化,工業(yè)一體化為代表,以人工智能,清潔能源,無人控制技術(shù),量子信息技術(shù),虛擬現(xiàn)實為主的全新技術(shù)革命與數(shù)字孿生理念完美契合。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟以及物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備成本的下降,更多的工業(yè)產(chǎn)品、工業(yè)設(shè)備具備了智能的特征,而數(shù)字孿生也逐步擴展到了包括制造和服務(wù)在內(nèi)的完整的產(chǎn)品周期階段,通過大量的傳感器來采集產(chǎn)品運行階段的環(huán)境和工作狀態(tài),并通過數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化來避免產(chǎn)品的故障,改善用戶對產(chǎn)品的使用體驗,不斷豐富著數(shù)字孿生的形態(tài)和概念。
在工業(yè)制造的各個環(huán)節(jié)中,數(shù)字孿生也能發(fā)揮重要的作用。在產(chǎn)品研發(fā)階段,要完成產(chǎn)品的設(shè)計修改,尺寸裝配,通常需要進(jìn)行大量的實驗與嘗試,耗費大量的人力物力,利用數(shù)字孿生可以建立起虛擬空間,設(shè)計師可以根據(jù)自己的想法在虛擬空間中對產(chǎn)品進(jìn)行修改設(shè)計,從而大幅降低驗證成本和工期成本。在制造生產(chǎn)階段,用數(shù)字化方式建立一個虛擬的環(huán)境,在該環(huán)境中進(jìn)行設(shè)備的診斷,過程模擬和仿真預(yù)測,可以有效地預(yù)防事故的發(fā)生。設(shè)備維護(hù)階段,數(shù)字孿生可以通過對運行數(shù)據(jù)的采集和智能分析,預(yù)測設(shè)備維護(hù)的最佳時間節(jié)點,不僅可以預(yù)測風(fēng)險,還能做出最高效的反應(yīng),以提升產(chǎn)品的可靠性和可用性。
同樣在城市的規(guī)劃建設(shè)中,數(shù)字孿生也能夠起到關(guān)鍵作用。隨著城市數(shù)字模型的擴充與發(fā)展,數(shù)字孿生技術(shù)將覆蓋城市的每一個變電站,電力線,污水系統(tǒng),排水系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng),高速公路網(wǎng),地鐵線路網(wǎng)......城市數(shù)字孿生模型不僅能優(yōu)化交通,便于公共設(shè)施維護(hù),還能對城市日后規(guī)劃起著輔助決策的作用。
這個時代是智能化的時代,是企業(yè)從數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變的重要階段。智能化可能是人機共同決策、也可能是機器決策,而數(shù)字孿生的應(yīng)用過程,則往往存在人機互動或協(xié)同決策的過程。而人機協(xié)同的一個重要原因,是發(fā)揮人類智慧和靈活性。在設(shè)計、改進(jìn)過程中,人類智慧就是主導(dǎo)性的。
南京臨界風(fēng)行科技有限公司響應(yīng)工信部“中國企業(yè)盡快全面實行數(shù)字化”號召,致力于為企業(yè)提供全面完善的數(shù)字孿生三維可視化服務(wù),公司擁有豐富的項目經(jīng)驗和實力雄厚的技術(shù)團(tuán)隊,獨立開發(fā)了3D數(shù)字孿生仿真訓(xùn)練平臺,包含3DGIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng),業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng),云渲染子系統(tǒng),場景孿生編輯子系統(tǒng),步驟編輯子系統(tǒng),用戶管理子系統(tǒng),多人協(xié)作子系統(tǒng),以及VR/AR/MR移動終端子系統(tǒng)等8大子系統(tǒng)模塊,滿足各類3D數(shù)字孿生平臺業(yè)務(wù)需求,與各主流智慧物聯(lián)系統(tǒng)便利對接。如有需求,歡迎垂詢13062595608。
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