、交赋予培训、运维与管控、报废与收受接管五大阶段配备全生命周期可划分为设想与验证、制造与测试。境、新趋向和新挑战为应对配备成长新环,阶段具有以下具体新需求将来配备在全生命周期各,1所示如表。
配备抱负特征与能力为实现上述数字孪生,生手艺特点连系数字孪,和数据双驱动五个角度阐发数字孪生配备所需的环节手艺从数字配备、孪生数据、毗连交互、软件办事以及模子,8所示如图。手艺次要分为五大类数字孪生配备环节:
的数字孪生五维模子理论根本本文基于作者团队前期提出,想特征能力和环节手艺阐发数字孪生配备理,备三阶段成长路径提出了数字孪生装。
间、施行成本等多方面的束缚因为物理配备遭到时间、空,运转过程预演、将来成果预测和智能运维等功能难度较大仅凭仗物理手段实现配备的可视化监测、汗青形态回溯、。此因,备的数字孪生模子需要通过建立装,运转机理看得清、行为能力看得全、运转纪律看得透的新能力在消息空间中付与物理配备设想、制造及运维等过程看得见、,2所示如图。
数据、模子和学问为堆集足够的配备,配备智能办事实现数字孪生,各行业需要:
生数据、软件办事和毗连交互基于物理配备、数字配备、孪,备五个抱负能力数字孪生配备具:
为数字孪生配备必不成少的三个部门物理配备、数字配备和孪生数据作,分歧方面的能力别离付与配备,一个完整的使用系统但这三个部门并不是,高效办理与组织既难以对其进行,效与人交互也无法有,办事为人。此因,需要第四个部门数字孪生配备,件办事即软。数字配备和孪生数据的各类功能软件办事封装并整合物理配备、,的营业需求面向分歧,配、可重构、可复用的配备办事供给具有可请求、可挪用、可匹,样化和组织柔性化实现配备关系多,体验和可重构差同化办事从而供给端到端的优良,互和平台化集成并支撑人机交,户敌对性、安排矫捷性和决策智能性使数字孪生配备具备运维高效性、用,4所示如图。
容是通过挖掘配备数据资产躲藏价值数字孪生配备成长高级阶段的次要内,性和自顺应性等诸多特征的自主智能付与数字孪生配备涵盖预见性、矫捷,配备平台化、分布式、办事化运营新模式并基于云、雾、边、端架构成长数字孪生,质体验和可重构差同化智能办事面向分歧的用户供给端到端的优。
述不足针对上,字孪生物流配备运维管控系统作者团队成立了纺织车间数,虚拟运转与调试、近程运维、毛病诊断与预测等方面进行了相关研究别离从纺织车间物流配备数字孪生模子建立、数据采集与真假交互、。
大阶段:数字化交付、数据资产、智能服原题目:将来配备摸索 数字孪生配备三务
间接发生感化关系的配备实体部门物理配备是与物理空间的各要素,制和施行等部门构成由动力、传动、控,节制指令担任施行,现实功能并供给,传感器系统通过连系,实现对情况的感知物理配备还能够。
、输入输出设备及相关手艺等构成毗连交互由收集情况、通信和谈,数据和软件办事间数据传输的前言作为物理配备、数字配备、孪生,备协作与交互的桥梁以及与人和其它装,近程管控、人机和多机高效协作等供给支撑为实现数字孪生配备时效办事、物理配备,5所示如图。
的数字孪生五维模子理论根本本文基于作者团队前期提出,备概念进行切磋对数字孪生装,图所示如下。
具有大量配备纺织车间中,序多、转运流程多占地面积大、工。织业由劳动稠密型向主动化无(少)人化改变的环节车间物流配备的主动化、数字化、智能化是实现纺。在以下不足当前遍及存:
对证量要求极高航空复合材料,工艺要求极高因而对出产。料制件的次要出产设备热压罐作为航空复合材,化供给高温高压情况为先辈复合材料固。对航空复合材料的出产至关主要热压罐的不变运转、精准节制。的是按期检修、过后维修的体例目前针对热压罐的运维大多采用,断与预测的体例即便采用毛病诊,无效汗青毛病数据也常常由于缺乏,预测精度低的问题导致毛病诊断与。该问题针对,字孪生热压罐健康管控系统作者团队研究成立了一套数,、孪生数据驱动的热压罐毛病诊断与预测别离从数字热压罐建立、孪生数据生成,健康管控系统开辟等方面进行了研究以及复材加工车间数字孪生热压罐,0所示如图1。
字化转型和智能化升级的根本配备数字化交付是实现财产数,生配备成长的需要前提也是鞭策各行业数字孪。此因,数字化交付要求的阶段性方针为尽快实现全财产配备达到,配备研发模式需全面升级,配备数字化设想与研制鼎力奉行并对峙贯彻。
生数据、软件办事和毗连交互基于物理配备、数字配备、孪,习、自决策、自施行和自优化六个抱负特征数字孪生配备具备自感知、自认知、自学,图所示如下。
备不是一蹴而就的实现数字孪生装,行业现状安身当前,配备成长的具体需求并连系实现数字孪生,成长的三个次要阶段提出数字孪生配备,9所示如图。
境和国内经济成长趋向不竭变化的国际合作环,成熟的新一代消息手艺以及不竭出现并逐步,以下新的挑战和新的需求对配备的将来成长提出了:
根本扶植、提拔国度经济实力和保障医疗健康的主要根本工程配备、制造配备、医疗配备等各类配备是加速国度。趋向、新布景下在新情况、新,手艺助力配备数智化升级若何充实融合新一代消息,系统的自主可控实现配备软硬,字经济与实体经济融合成长的环节是实现配备高质量成长、鞭策数。
运维等过程离不开数据的深度参与物理配备的设想、制造、测试和,溯、运转过程预演、毛病诊断等功能同样需要数据驱动数字配备仿真运转并实现配备可视化监测、汗青形态回。此因,营业无效消息的各类数据进行汇聚与融合需要将包含配备全生命周期、全流程、全,孪生数据构成配备。字配备交互联动孪生数据与数,相成相辅,备的各类功能和办事配合支撑数字孪生装,3所示如图。
所述综上,化赋能、收集化互联、智能化升级我国亟需实现现有各类配备的数字,系统的自主可控以及配备软硬,可持续成长理念并贯彻绿色低碳,期各阶段运作模式立异配备全生命周,国重器锻造大,备强国扶植装。
、软件办事以及毗连交互五个部门形成的将来智能配备数字孪生配备是一种由物理配备、数字配备、孪生数据;合使用新一代消息技法术字孪生配备通过融,、交赋予培训、运维与管控和报废与收受接管)数智化升级推进配备全生命周期各阶段(设想与验证、制造与测试,、自决策、自施行、自优化等智能特征使配备具备自感知、自认知、自进修;、孪生数据和软件办事等基于配备数字孪生模子,映照和分歧性交互等机制并通过数模联动、真假,、智能制造与数字化交付、智能运维等实现配备一体化多学科协同优化设想,备机能、提拔配备价值的目标达到拓展配备功能、加强装。
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