組件孿生:組件孿生或零件孿生是整個系統中單個部分的數字表示。這些是資產運營的重要組成部分,例如風力渦輪機內的電機。資產孿生:在數字孿生術語中,資產是兩個或兩個以上的組件,它們作為更泉面的系統的一部分協同工作。資產孿生以虛擬方式表示組件如何交互并生成性能數據,您可以分析這些數據以做出明智的決策。系統孿生:資產孿生的更高級別抽象是系統孿生或單元孿生。系統孿生展示了不同資產作為更廣系統的一部分如何協同工作。系統孿生技術提供的可視性使您能夠就性能增強或效率做出決策。流程孿生:流程孿生向您展示整個對象的數字環境,并深入了解其各個組件、資產和單元如何協同工作。例如,數字化流程孿生可以以數字方式重現整個制造工廠的運行情況,將其中所有組件匯集在一起。數字孿生的價格與其所能帶來的效率提升和風險規避價值成正比。昆山云計算數字孿生價目表
預測性維護:數字孿生在預測性維護方面具有明顯優勢。通過建立設備的數字孿生模型,企業可以實時監測設備的運行狀態,預測設備的剩余使用壽命和潛在故障,實現設備的主動維護和維修,減少設備停機時間,降低維護成本35。例如,某大型電力公司采用數字孿生技術對其電網系統進行管理,通過建立設備的數字孿生模型,提前預ce變壓器、斷路器等關鍵設備的潛在故障,合理安排設備檢修計劃,使設備故障率降低了 30%,檢修成本降低了 20%25。數字線程技術:數字線程是數字孿生在智能制造中的延伸,它通過建立貫穿產品全生命周期的數字化連接,實現產品設計、制造、運維等環節的數據共享和協同,提高產品開發效率和質量36。例如,洛克希德?馬丁公司借助數字主線與數字孿生技術實現對 F-35 生產全流程中的數據與模型的充分利用,明顯提高了 F-35 的生產效率;美國諾格公司借助數字孿生支撐 F-35 生產質量管控,改進了工藝流程,縮短了決策時間36。張家港文旅數字孿生共同合作教育培訓領域借助數字孿生創建沉浸式實訓環境,降低高危行業實操風險與培訓成本。
2010年,美國陸軍環境醫學研究所的“阿凡達”單兵項目正式啟動。該所研究人員希望給每名軍人都創建出自己的數字虛擬形象,無論高矮胖瘦和脾氣秉性。目前已經成功地開發了250名“阿凡達”單兵。在一個復雜的虛擬訓練系統中,研究人員讓這些虛擬單兵穿上不同的作戰服,變換不同的姿勢和位置,不斷加載戰場環境的數字孿生體來進行各種逼真的高風險模擬,從而替代實戰測試。通過各種數字化測試來找出他們的弱點,甚至模擬各種惡劣氣候環境來測試這些單兵的生理環境適應能力。所有測試過程無人身危險,可以隨意反復試驗。可以說,數字孿生不但持續發生在物理孿生體全生命周期中,而且會超越物理孿生體生命周期,在數字空間持久存續。因此,充分利用數字孿生可在智能制造中孕育出大量新技術和新模式。
物聯網技術:實現物理實體數據的實時采集和傳輸,是數字孿生與物理世界連接的橋梁25。建模與仿真技術:構建數字孿生模型的基礎技術,包括 CAD 建模、有限元分析、計算流體動力學等3。大數據與人工智能:用于數據處理、分析和預測,提高數字孿生的智能水平1。云計算與邊緣計算:提供計算資源和存儲能力,支持數字孿生的大規模部署和實時處理25。5G 通信技術:提供高速、低延遲的通信支持,確保數字孿生與物理實體之間的實時數據交互80。AR/VR 技術:提供沉浸式的交互體驗,增強用戶與數字孿生的交互能力97。不同供應商的數字孿生服務價格差異較大,需根據實際需求進行選擇。
提高性能:通過數字孿生提供的實時信息和見解,您可以優化設備、工廠或設施的性能。問題可以在出現時進行處理,從而確保系統在高峰期工作并縮短停機時間。預測能力:數字孿生可以為您提供制造工廠、商業建筑物或設施的完整視覺和數字視圖,即使該設施由數千臺設備組成。智能傳感器監控每個組件的輸出,在問題或故障發生時進行標記。您可以在出現問題的Di一個跡象時采取行動,而不必等到設備完全發生故障。遠程監控:數字孿生的虛擬性質意味著您可以遠程監控和控制設施。遠程監控還意味著檢查具有潛在危險的工業設備所需的人員更少。加快生產時間:通過構建數字副本,您可以加快產品和設施的生產時間。通過運行場景,您可以看到您的產品或設施對故障的反應,并在實際生產之前進行必要的更改。數字孿生建模需建立與物理實體嚴格對應的數據映射關系,確保幾何尺寸誤差控制在0.1%范圍內。相城區文旅數字孿生產品
國際標準化組織(ISO)于2024年發布的數字孿生架構框架,為技術推廣奠定基礎。昆山云計算數字孿生價目表
多源數據融合是數字孿生實現的基礎,它將來自不同數據源、不同類型、不同格式的數據整合在一起,為數字孿生模型提供完整、準確的數據支持55。在數字孿生系統中,數據來源主要包括傳感器數據、歷史數據、第三方系統數據等,這些數據的融合面臨著諸多挑戰。數據來源多樣性挑戰:數字孿生系統的數據來源很廣,包括各種類型的傳感器、數據庫、第三方系統等,數據格式不統一,整合難度大55。例如,在智能工廠中,數據可能來自生產設備的傳感器、ERP 系統、MES 系統等,這些系統的數據結構和格式各不相同。昆山云計算數字孿生價目表