数字孪生(Digital Twins)到底是什么?数字双胞胎(也称数字孪生)早是来自工业领域的一种说法,实在工业企业自动化、信息化和数字化应用达到一定程度以后,在向工业4.0迈进的过程中,将现实世界的生产加工过程与虚拟世界中CAD、PLM等系统之间,实现彼此映射、控制的一种数据应用模式。
在工业领域当中,数字双胞胎的应用场景,一般是通过将来自虚拟世界的产品CAD数据和生产加工信息等产品设计数据,传递到现实世界的数控机床,控制现场的加工生产;同时,通过将现的加工状况、环境因素、工艺数据等现实生产数据反馈到虚拟世界,通过与虚拟产品设计数据进行对比,不仅可以实时调整现实世界的加工,使其更符合产品设计要求,而且可以通过系统对数据的不断积累和分析,优化设计。
显而易见的一点是:现在普遍讨论的“数字双胞胎”,应用场景已经***出了工业领域车间级的应用范畴:智慧工厂、智慧楼宇、智慧交通,乃至智慧城市,所强调的,数字建模,都是通过数据,在虚拟世界与现实物理世界之间,形成一定的关联关系,从而降低人们对复杂现实世界的管理和控制难度——从某种程度上说,这也是所谓“数字经济”的本质:用数据管理、驱动和优化人类社会的秩序形成。
全生命周期,是指数字孪生可以贯穿产品包括设计、开发、制造、服务、维护乃至报废回收的整个周期。它并不于帮助企业把产品更好地造出来,还包括帮助用户更好地使用产品。而实时/准实时,是指本体和孪生体之间,可以建立的实时或准实时联系。两者并不是*独立的,映射关系也具备一定的实时性。双向,数字化建模,是指本体和孪生体之间的数据流动可以是双向的。并不是只能本体向孪生体输出数据,孪生体也可以向本体反馈信息。企业可以根据孪生体反馈的信息,对本体采取进一步的行动和干预。
除了工业制造之外,数字孪生和5G、智慧城市也有非常密切的关系。我们知道,5G将开启“万物互联”的时代,它使得人类的连接技术到了的高度。未来,3d数字建模,在5G的支持下,云和端之间可以建立更紧密的连接。这也就意味着,更多的数据将被采集并集中在一起。这些数据,可以帮助构建更强大的数字孪生体。例如,一个数字孪生城市。如今,我们的城市布满了各种各样的传感器、摄像头。借助包括5G在内的物联网技术,数字化建模软件,这些终端采集的数据可以更快地被提取出来。在数字孪生城市中,基础设施(水、电、气、交通等)的运行状态,**资源(警力、、消防等)的调配情况,都会通过传感器、摄像头、数字化子系统采集出来,并通过包括5G在内的物联网技术传递到云端。