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数字孪生的重要内容
 日期:2021/8/19 3:00:00 

  人民日报有篇报道说:开车的人都怕遇到这种状况:车辆在野外突然抛锚,自己不会修,附近也没修理店。假如这辆车配有一个数字孪生系统,与它一同作业,实时显现车辆各部分运行状况,提早奉告可能会呈现的毛病以进行保护,那么就能削减车辆意外抛锚状况的产生。

  这项功用被称为“预测性保护”,是数字孪生技能的重要优势。数字孪生是指物理空间中的目标在虚拟空间中的数字模型,该模型通过传感器随时获取真实物体的数据,并随之一同演变、成熟甚至变老。使用该模型,人们可以对物理目标进行剖析、预测、诊断或者练习,然后优化和决策。这个数字模型就像是真实物体的孪生兄弟,因而得名。小到一颗螺丝钉,大到一座城市,物理国际中的各种事物均可具有数字孪生模型。

  数字孪生并不是全新技能,而是建模仿真技能在制造范畴的新发展之一。与一般的建模仿真相比,数字孪生的模型是数字化、动态的,数字模型与其物理目标一直保持一致。数字孪生这一术语早期使用于航空航天范畴,即用数字孪生模仿飞翔器执行任务前的虚拟飞翔,然后对各项参数进行剖析和优化。此后,数字孪生越来越遭到工业界和学术界的重视。

  现在,数字孪生技能首要使用于工业范畴。在虚拟空间构建产品的数字孪生模型,完成产品设计、工艺优化,甚至模仿工厂布局,实现资源调配、智能化出产,显著进步出产功率。德国西门子公司推出了较为完整的企业数字孪生体系,用数字孪生技能打造虚拟车间、数字工厂。美国通用公司在其工业互联网平台Predix上使用数字孪生技能,对飞机发动机进行实时监控、毛病检测和预测性保护。美国特斯拉公司为其出产的车辆配备了数字孪生模型,通过传感器接纳数据、实时更新程序。据估计,到2021年,全球50%的大型工业企业将使用数字孪生技能,功率将进步10%。

  数字孪生将是数字化转型的重要内容。结合物联网、5G、大数据、云计算、虚拟现实等技能,数字孪生的使用空间正不断扩展。数字孪生技能可以给医疗保健和患者护理带来革命性改变。患者穿戴上传感器,由人工智能进行实时监测的数字孪生模型就随之生成,其体征改变会照实反映在模型上。医生可时刻监测病情进展,第1时刻发现问题,并在数字孪生模型上进行实验,以获得很好的医治计划。数字孪生技能还可以大大缩短新药从开发到上市的时刻。此外,城市管理、才智农业、教育训练等都将是数字孪生技能的重要使用范畴。

  不过,数字孪生技能的发展也面临许多挑战。其间首要的是确保所树立数字模型的可信性。树立一个高质量的数字模型,并使其可以大程度反映物理目标的特性,这一作业仍任重道远。现在,数字孪生在许多场景还只能作为决策辅助或参阅。