什么是数字孪生? 数字双胞胎( 二 )


后来德国西门子(德国工业4.0的代表企业)也效仿,拥抱数字孪生,视若珍宝 。
2015年前后,中国也开始跟进 。当时国内很多研究机构和企业,包括工业4.0研究院,都启动了数字孪生相关研究项目 。
从那以后,数字结对的概念开始在互联网和行业中流行,直到今天仍然如此 。
数字结对的价值只造了一个数字双胞胎 。为什么要影响第四次工业革命的发展?能给传统行业带来什么好处?
我们通过一个案例来说明一下 。
制造业
孪生起源于工业制造领域 。制造业也是数字结对的主战场 。
生产过程数字双胞胎模型(图片来自德勤大学出版社)
我们前面介绍数字双胞胎这个概念的时候,其实也提到了这一块的内容 。
在产品研发过程中,数字孪生可以虚拟构建产品的数字模型,并对其进行模拟和测试 。在制造过程中,可以模拟设备的运行,以及参数调整引起的变化 。
数字结对可以有效提高产品的可靠性和可用性,同时降低产品开发和制造的风险 。
在维护阶段,数字孪生也可以发挥重要作用 。
如前所述,美国空陆军提出数字孪生只是为了帮助更好地维护战斗机 。
利用数字孪生技术,通过对运行数据的持续采集和智能分析,可以预测维修的最佳时间点,也可以提供维修周期的参考依据 。数字孪生还可以提供故障点和故障概率的参考 。
孪生给工业制造带来了明显的效率提升和成本降低,使得几乎所有的工业巨头都趋之若鹜 。
以通用汽车为例 。他们声称,他们已经为每一台发动机、每一台涡轮机和每一台核磁共振创造了一个数字双胞胎(截至2018年,通用电气拥有120万个数字双胞胎) 。
图片来自ge官网
通过这些模拟的数字模型,工程师可以在虚拟空房间里进行调试和实验,可以使机器运行到最佳效果 。
国内众多工业科技企业也纷纷布局数字孪生技术,包括根互联、研华科技、软通动力等 。
智能城市
除了工业制造,数字结对也与5G和智慧城市密切相关 。
我们知道,5G将开启“万物互联”时代,让人类的连接技术达到了前所未有的高度 。
未来,在5G的支持下,云与端之间可以建立更紧密的连接 。这意味着更多的数据将被收集和收集在一起 。
这些数据可以帮助建立一个更强大的数字双胞胎 。比如一个数字双城 。

如今,我们的城市到处都是各种各样的传感器和摄像头 。借助包括5G在内的物联网技术,这些终端收集的数据可以更快地提取出来 。

在数字双城中,基础设施(水、电、气、交通等)的运行状况 。)和市政资源(警察、医疗、消防等)的分配 。)将被传感器、摄像头和数字子系统收集,并通过包括5G在内的物联网技术传输到云端 。

城市管理者基于这些数据和城市模型,构建数字双胞胎,更高效地管理城市 。
相对于工业制造的“产品生命周期”,一个城市的“生命周期”更长,数字双胞胎带来的回报更大 。当然,城市数字双胞胎的部署也更加困难 。
事实上,印度的海德拉巴和新加坡,以及中国的深圳和雄安,都已经在做这方面的探索和尝试 。大量投资正涌向“智慧城市+数字孪生”的应用场景 。
虚拟新加坡计划
阿里的“城市大脑”、“数字平行世界”、科大讯飞的“讯飞信息资源网络超级大脑”,都涉及智慧城市与数字双胞胎的结合 。
施工工程
基础设施建设也是数字结对的一个重要应用领域 。尤其是对中国这个“基建狂热者”来说,数字双胞胎的引入更是意义重大 。

我们在修建公路、桥梁等基础设施之前,先完成工程的数字建模,然后在虚拟数字空室对工程进行模拟仿真,评估工程的结构和承载能力 。我们还可以导入流量数据,评估项目投入使用后是否能满足需求 。
项目交付后,还可以评估项目在维护阶段能否承受特殊情况的压力 。并监控潜在的事故 。
除了以上领域,还有很多场景,包括医疗、物流、环保等 。,都适合数字孪生技术,应用场景非常广泛 。
洁玉总之,数字孪生是一项极具潜力的前沿技术,会给企业带来丰厚的价值回报 。
正因为如此,许多投资机构借机炒作数字结对概念,许多企业迫不及待地拥抱数字结对 。

全球知名咨询公司Gartner的调查显示,2019年初,13%部署物联网的企业和组织已经应用了数字结对,62%的组织准备使用数字结对 。
Gartner还将数字双胞胎列为2019年十大战略技术趋势 。


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