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打通虚拟世界和现实世界的钥匙,只需一个“数字孪生”!

来源:汇众教育 编辑:小汇 2022-08-24 2

摘要:

在上个月,多家企业来校宣讲招聘。找工作也是人生大事之一,同学们各个都打足了精神,认真听讲,通过企业的介绍,知道未来可以从事的工作有哪些。

汇众菌也跟着增长了不少见识,在Hr的介绍中,多次听到一个新词——数字孪生。特别是在工业企业,需要3D人才加入这一技术项目,数字孪生也逐渐成为3D建模师就业领域之一。


1.什么是数字孪生

数字孪生系统又称之为“数字化双胞胎系统”。它是指以数字化方式拷贝工厂物理对象,模拟工厂在现实环境中的行为,对产品的设计、工艺、制造,乃至整个工厂进行虚拟仿真,从而提高产品研发、制造生产效率

提前预判出错的可能,实现节约生产成本,降低生产损耗的目的。

数字孪生的本质是信息建模,旨在为现实世界中的实体对象在数字虚拟世界中构建完全一致的数字模型,但数字孪生涉及的信息建模已不再是基于传统的底层信息传输格式的建模。

而是对实体对象外部形态、内部机理和运行关系等方面的整体抽象描述,其难度和应用效果相较于传统建模呈指数级增长。主要表现在数字孪生可以有多个变身,即根据不同用途和场景构建形态各异的数字模型。


2.数字孪生应用技术有哪些


站在技术的角度来看,数字孪生的技术体系是非常庞大的。它的感知、计算和建模过程,涵盖了感知控制、数据集成、模型构建、模型互操作、业务集成、人机交互等诸多技术领域。

数字孪生技术,实际上是云计算、大数据、3D建模、工业互联网及人工智能等ICT先进技术综合实力的博弈。

比如,如果把数字孪生的构建比作“数字人”的创造,则其核心的建模过程相当于骨架的搭建过程;采集数据、开展数据治理和大数据分析,相当于生成人的肌肉组织。

而数据在物理世界和虚拟空间之间的双向流动正如人体的血液,所提供的动能使数字机体不断成长,对物理世界对象的映射更趋精准;模拟仿真使“数字人”具备智慧,从而使通过虚拟空间高效率、低成本优化物理实体成为可能。


3.数字孪生的应用

以工厂生产线做数字孪生为例,以真实的生产线为基础,搭建一套虚拟生产线,通过对真实生产线上每一台设备进行3D建模,并将建好的3D模型,放置到虚拟场景内,实现真实生产线和虚拟生产线一一对应。然后通过数据同步,通过采集真实生产设备数据来驱动虚拟环境下相应的设备模型,进行同样的既定动作,实现真实设备与虚拟设备的实时联动。

有了这些我们就可以实现生产线的实时监控了。监控人员只需要坐在控制室内,看着虚拟的生产线,就能实时了解真实车间的工作状态,不需要到车间内进行巡视检查,而是通过虚拟生产线的3D可视化效果,更能清晰的了解到实际生产状况。

所以,这些物理操作的虚拟“克隆体”可以帮助组织监控操作、执行预测性维护并为资本购买决策提供洞察力。它们还可以帮助组织模拟那些过于耗时或昂贵,而无法使用实物资产进行测试的场景,创建长期业务计划,识别新发现并改进流程。总的来说,数字孪生提供了五个关键优势:

1.加快风险评估和生产时间:数字孪生可以帮助公司在产品问世之前对其进行虚拟测试和验证。工程师可以使用它们来识别流程故障;

2.预测性维护:组织可以使用数字孪生主动监控设备和系统,以便在它们发生故障之前安排维护,从而提高生产效率;

3.实时远程监控:用户可以远程监控和控制系统;

4.更好的团队协作:流程自动化和对系统信息的全天候访问,让技术人员可以将更多时间集中在协作上;

5.更好的财务决策:通过集成财务数据,组织可以使用数字孪生做出更好、更快地调整决策。


数字孪生不仅仅是一个名字标签,不仅仅是一个缥缈的概念,不再是遥不可及的梦想。

数字孪生是一种创新意识的表现,是正在改变工业进程的号角,是我们必须接受的新时代。最终达到节约生产、高效生产、柔性生产、智能生产,打造企业持久竞争力。

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