郑州数字孪生模型

    不深入涉及物理机理和运行数据，就像我们给正在雕塑的人体打造一个躯体。这也当然是数字孪生体的基本要素，毕竟既然称为“体”，那这样一个基本的、直观的躯体是必须的。我们通常使用三维实体来建立物理对象的结构形状和位置关系，用系统（一维）建模工具来描述物理对象的行为模式。建模工具通常包括譬如CAD、3D动画、BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）、CIM（CityInformationModeling，城市信息模型）或基于SysML（系统建模语言）的系统建模工具。建立的模型可以是设备、厂房、人群、运输系统、交通、电网、城市、战场、战斗群体系等。我们把这个过程称为“数化”，提供了数字孪生体的“躯体”。不过这样的躯体是一个没有神经、没有思想、与世界隔离、无生命的躯体。四、测量与控制“测量与控制”用来实现数字体与物理对象之间实时互传信息和数据。数字化模型利用测量系统，通过传感器获得物理对象的状态数据：尺寸、速度、温度、光洁度等，利用控制系统，通过致动器向物理对象发送致动指令：停止、加速、调节角度等，这就像我们给数字孪生体安装一套神经系统。人类的神经系统有两种，一种是感觉神经，就像这里的测量系统，另一种是运动神经。怎样选择好的数字孪生？郑州数字孪生模型

    相关概念1.数字孪生生态系统数字孪生生态系统由基础支撑层、数据互动层、模型构建与仿真分析层、共性应用层和行业应用层组成。其中基础支撑层由具体的设备组成，包括工业设备、城市建筑设备、交通工具、医疗设备组成。数据互动层包括数据采集、数据传输和数据处理等内容。模型构建与仿真分析层包括数据建模、数据仿真和控制。共性应用层包括描述、诊断、预测、决策四个方面。行业应用层则包括智能制造、智慧城市在内的多方面应用。2.数字孪生生命周期过程数字孪生中虚拟实体的生命周期包括起始、设计和开发、验证与确认、部署、操作与监控、重新评估和退役，物理实体的生命周期包括验证与确认、部署、操作与监控、重新评估和回收利用。值得指出的是，一是虚拟实体在全生命周期过程中与物理实体的相互作用是持续的，在虚拟实体与物理实体共存的阶段，两者应保持相互关联并相互作用。二是虚拟实体区别于物理实体的生命周期过程中，存在迭代的过程。虚拟实体在验证与确认、部署、操作与监控、重新评估等环节发生的变化，可以迭代反馈至设计和开发环节。3.数字孪生功能视角从数字孪生功能视角，可以看到数字孪生应用需要在基础设施的支撑下实现。郑州数字孪生模型荣方自动化科技的数字孪生详解，可以了解一下。

    通过使用数字孪生来仿真生产过程，使用数字主线来分析事情为何会发生，企业能够创建一个生产规程，在各种环境条件下依然有效。绩效数字孪生获取来自运行中的产品与工厂的数据并进行分析，通过深入洞察做出有充分依据的决策。西门子认为，自己能够提供一体化解决方案，也就是端到端的数字孪生。见下图：理念非常完美！但必须清楚，支持上图的基础还是西门子的CAD、CAE、仿真建模软件、PLM、MES、工业物联网平台等业界耳熟能详的软件。在数字孪生的助推下发出更加耀眼的光芒。个人认为，如果把数字孪生去掉，也丝毫无损于西门子的伟大。该图比较大的价值在于，用数字孪生的概念实现了数字化设计与设计交付物在概念上的紧耦合，借助于数字主线的概念实现了其众多系列化软件产品的概念集成和在战略上的完美统一。个人认为，西门子将数字孪生作为一个说明其软件运行机制的工具，但还没有将其作为一种技术对其数字化工厂业务涉及到的软件产品进行改造或重构。那么，在没有数字孪生概念之前的数字化工厂战略整体上是如何表达的呢？相对而言体现的是更加具体的技术框架。见下图：西门子认为，数字化企业套件是特殊的集成化软件与自动化工具箱，用于把传统的企业转变为数字化企业。

    这些程序由数字孪生兄弟用来产生见解。数字孪生图1的“数字”部分是数字孪生体本身，它将上述组件组合成一个近乎实时的物理世界和过程的数字模型。数字孪生模型的目标是沿着任何一个维度识别与优条件的不可容忍偏差。这种偏差是业务优化的一种情况。可能是孪生的逻辑有误（希望没有），或者已经确定了节省成本，提高质量或提高效率的机会。由此产生的机会可能导致行动回到现实世界。执行器—如果在现实世界中有必要执行某项操作，则数字孪生会通过执行器来产生操作，而执行器会受到人为干预，从而触发物理过程。显然，一个物理过程（或对象）及其数字孪生模拟的世界比单一模型或框架所能描述的要复杂得多。当然，图1的模型只是一种数字孪生配置，它关注产品生命周期的制造部分。但是，但我们的模型旨在展示物理世界和数字世界配对的综合、整体和迭代质量。正是通过这一棱镜，一个个人可以开始实际的过程，服务于创造一个数字孪生。数字孪生体与物理数字物理环图1的数字孪生结构从物理世界到数字世界再回到物理世界的旅程。这种物理数字物理之旅（或称循环）构成了德勤工业方法的基石。工业有时被称为“第四次工业**”，工业地描述了一种数字制造环境。数字孪生的标准操作规程哪些？

    1）互操作性数字孪生中的物理对象和数字空间能够双向映射、动态交互和实时连接，因此数字孪生具备以多样的数字模型映射物理实体的能力，具有能够在不同数字模型之间转换、合并和建立“表达”的等同性。（2）可扩展性数字孪生技术具备集成、添加和替换数字模型的能力，能够针对多尺度、多物理、多层级的模型内容进行扩展。（3）实时性数字孪生技术要求数字化，即以一种计算机可识别和处理的方式管理数据以对随时间轴变化的物理实体进行表征。表征的对象包括外观、状态、属性、内在机理，形成物理实体实时状态的数字虚体映射。（4）保真性数字孪生的保真性指描述数字虚体模型和物理实体的接近性。要求虚体和实体不仅要保持几何结构的高度仿真，在状态、相态和时态上也要仿真。值得一提的是在不同的数字孪生场景下，同一数字虚体的仿真程度可能不同。例如工况场景中可能只要求描述虚体的物理性质，并不需要关注化学结构细节。（5）闭环性数字孪生中的数字虚体，用于描述物理实体的可视模型和内在机理，以便于对物理实体的状态数据进行监视、分析推理、优化工艺参数和运行参数，实现决策功能，即赋予数字虚体和物理实体一个大脑。因此数字孪生具有闭环性。正确使用数字孪生的重要性有哪些？淮北数字孪生动画

数字孪生有没有必要买？郑州数字孪生模型

    并对数字孪生模型进行可视化、调试、体验、分析与优化，从而提升物理实体性能和运行绩效的综合性技术策略，是企业推进数字化转型的战略举措之一。2、产品数字孪生产品数字孪生应用的重点在于复杂的机电软一体化装备，例如发电设备、工程机械、机械加工中心、医疗设备、航空发动机、飞机、卫星、船舶、轨道交通装备、电梯、通信设备，以及能够实现智能互联的通信终端产品。在产品的设计制造生命周期，可以通过在实物样机上安装传感器，在样机测试的过程中，将传感器采集的数据传递到产品的数字孪生模型，通过对数字孪生模型进行仿真和优化，从而改进和提升定型产品的性能；还可以通过半实物仿真的方式，部分零部件采用数字孪生模型，部分零件采用物理模型来进行实时仿真和试验，验证和优化产品性能。另一方面，在产品创新设计时，大多数零部件会重用前一代产品的零部件，如果老产品已经建立了关键零部件的数字孪生模型，同样也应当进行重用，从而提升新产品研发效率和质量。产品服役的生命周期是产品的数字孪生应用的阶段。尤其是对于长寿命的复杂装备，通过工业物联网采集设备运行数据，并与其数字孪生模型在相同工况下的仿真结果进行比对。郑州数字孪生模型

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