数字孪生技术在行业的应用有哪些？技术概念介绍

2021-06-18 10:21:08 作者：奶茶不加糖 1940

数字孪生技术在行业的应用

数字孪生将各自的专业技术集成为一个数据模型，并且将PLM(全生命周期管理软件)，MOM(生产运营系统)和TIA(全集成自动化)集成在统一的数据平台下，供应商也能够根据需要被纳入平台，实现价值链数据的整合，从业务领域包括“产品数字孪生”、“生产数字孪生”和“设备数字孪生”。

1、产品数字孪生：在产品的设计阶段，利用数字孪生能够提高设计的准确性，并且验证产品在真实环境中的性能。

数字孪生

这个阶段的数字孪生，关键能力包含：

(1)数字模型设计，使用CAD工具开发出满足技术规格的产品虚拟原型，精确的记录产品的各种物理参数，以可视化的方式展示出来，并通过一系列的验证手段来检验设计的精准程度。

(2)模拟和仿真：通过一系列可重复、可变参数、可加速的仿真实验，来验证产品在不同外部环境下的性能和表现，在设计阶段就验证产品的适应性。

2、生产数字孪生：在产品的制造阶段，生产数字孪生的主要目的是确保产品可以被高效、高质量和低成本的生产，它所要设计、仿真和验证的对象主要是生产系统，包括制造工艺、制造设备、制造车间、管理控制系统等。

利用数字孪生可以加快产品导入的时间，提高产品设计的质量、降低产品的生产成本和提高产品的交付速度。

产品阶段的数字孪生是一个高度协同的过程，通过数字化手段构建起来的虚拟生产线，将产品本身的数字孪生同生产设备、生产过程等其他形态的数字孪生高度集成起来。

3、设备数字孪生：产品作为客户的设备资产在运行过程中，将设备运行信息实时传送到云端，进行设备运行优化，进行设备可预测性维护与保养，通过设备运行信息，对产品设计、工艺和制造迭代优化。

包含设备运行优化、可预测性维护、维修与保养、设计、工艺与制造迭代优化。

数字孪生技术概念

数字孪生的这个概念最早是由密西根大学的Michael Grieves博士在2002年的时候被提出来的，到现在差不多已经有十多年的历史了，数字孪生也被叫做数字化双胞胎，它是智能工厂的虚实互联技术，从构想、设计、测试、仿真、生产线、厂房规划等环节，能够虚拟和判断出生产或者是规划当中所有的工艺流程，和有可能会出现的矛盾、缺陷、不匹配，所有情况都能够通过这样的方式进行事先的仿真，缩短大量方案设计和安装调试的时间，加快交付周期。

数字孪生技术可以帮助企业在实际的投入生产之前，也就是可以在虚拟环境中优化、仿真和测试，在生产过程当中也能够同步优化整个企业流程，最终实现高效的柔性生产、实现快速创新上市，锻造企业持久竞争力。

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