數字孿生技術在行業的應用有哪些？技術概念介紹

數字孿生技術在行業的應用

數字孿生將各自的專業技術集成為一個數據模型，并且將PLM(全生命周期管理軟件)，MOM(生產運營系統)和TIA(全集成自動化)集成在統一的數據平臺下，供應商也能夠根據需要被納入平臺，實現價值鏈數據的整合，從業務領域包括“產品數字孿生”、“生產數字孿生”和“設備數字孿生”。

1、產品數字孿生：在產品的設計階段，利用數字孿生能夠提高設計的準確性，并且驗證產品在真實環境中的性能。

這個階段的數字孿生，關鍵能力包含：

(1)數字模型設計，使用CAD工具開發出滿足技術規格的產品虛擬原型，精確的記錄產品的各種物理參數，以可視化的方式展示出來，并通過一系列的驗證手段來檢驗設計的精準程度。

(2)模擬和仿真：通過一系列可重復、可變參數、可加速的仿真實驗，來驗證產品在不同外部環境下的性能和表現，在設計階段就驗證產品的適應性。

2、生產數字孿生：在產品的制造階段，生產數字孿生的主要目的是確保產品可以被高效、高質量和低成本的生產，它所要設計、仿真和驗證的對象主要是生產系統，包括制造工藝、制造設備、制造車間、管理控制系統等。

利用數字孿生可以加快產品導入的時間，提高產品設計的質量、降低產品的生產成本和提高產品的交付速度。

產品階段的數字孿生是一個高度協同的過程，通過數字化手段構建起來的虛擬生產線，將產品本身的數字孿生同生產設備、生產過程等其他形態的數字孿生高度集成起來。

3、設備數字孿生：產品作為客戶的設備資產在運行過程中，將設備運行信息實時傳送到云端，進行設備運行優化，進行設備可預測性維護與保養，通過設備運行信息，對產品設計、工藝和制造迭代優化。

包含設備運行優化、可預測性維護、維修與保養、設計、工藝與制造迭代優化。

數字孿生技術概念

數字孿生的這個概念最早是由密西根大學的Michael Grieves博士在2002年的時候被提出來的，到現在差不多已經有十多年的歷史了，數字孿生也被叫做數字化雙胞胎，它是智能工廠的虛實互聯技術，從構想、設計、測試、仿真、生產線、廠房規劃等環節，能夠虛擬和判斷出生產或者是規劃當中所有的工藝流程，和有可能會出現的矛盾、缺陷、不匹配，所有情況都能夠通過這樣的方式進行事先的仿真，縮短大量方案設計和安裝調試的時間，加快交付周期。

數字孿生技術可以幫助企業在實際的投入生產之前，也就是可以在虛擬環境中優化、仿真和測試，在生產過程當中也能夠同步優化整個企業流程，最終實現高效的柔性生產、實現快速創新上市，鍛造企業持久競爭力。

文本由@鄧鄧 整理發布于三個皮匠報告網站，未經授權禁止轉載。

推薦閱讀：

【研報】電力能源行業：工業互聯網+5G+數字孿生視角下的電網自動化產業-20200819(21頁).pdf

中國信通院：數字孿生城市典型場景與應用案例(2020年)(133頁).pdf

CFLP：數字孿生供應鏈白皮書(42頁).pdf

普華永道：智慧城市中的數字孿生(19頁).pdf