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        數(shù)字孿生:連接制造物理世界和數(shù)字虛擬世界的最佳紐帶

        2018-12-08 11:11:58
        軟件和集成電路 2018年9期
        關鍵詞:轉型物理融合

        最近兩年,數(shù)字孿生得到了業(yè)內的高度關注。Gartner公司連續(xù)兩年(2016年、2017年)將數(shù)字孿生列為當年十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢之一。世界最大的武器生產商洛克希德馬丁公司于2017年11月將數(shù)字孿生列為未來國防和航天工業(yè)六大頂尖技術之首。與此同時,很多國際知名企業(yè)也已開始探索數(shù)字孿生技術在產品設計、制造和服務等方面的應用。

        那么,究竟什么是數(shù)字孿生?它為何能得到如此的重視和關注呢?

        數(shù)字孿生的概念最早是由美國密歇根大學的Michael Grieves博士于2002年提出,至今已有16年的歷史。

        Gartner公司對數(shù)字孿生的定義是:物理事物或系統(tǒng)的動態(tài)軟件模型,它依賴傳感器數(shù)據(jù)理解其狀態(tài),對變化做出響應,改進操作,增加價值。數(shù)字孿生包括一個由元數(shù)據(jù)(如:分類、組成和結構)、條件或狀態(tài)(如:位置和溫度)、事件數(shù)據(jù)(如:時間序列)和分析(如:算法和規(guī)則)形成的組合。

        Gartner公司認為,三到五年內,數(shù)以億計的物件將由數(shù)字孿生呈現(xiàn)。企業(yè)將利用數(shù)字孿生主動修復和規(guī)劃設備服務、設計制造流程、操作工廠、預測設備故障或提高運營效率以及改進產品開發(fā)。因此,數(shù)字孿生最終將成為技術人員與傳統(tǒng)監(jiān)測設備及控制(如:壓力計和壓力閥)組合的代理。

        眾所周知,傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型升級需要信息技術提供有力的支撐,但如何才能讓信息技術和傳統(tǒng)制造業(yè)深度融合呢?這是擺在IT產業(yè)和制造業(yè)面前的一大挑戰(zhàn)。而數(shù)字孿生則可以成為連接IT技術和傳統(tǒng)制造業(yè)之間的最佳紐帶:它能夠讓制造物理世界和數(shù)字虛擬世界交互融合,從而實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型升級和創(chuàng)新。

        事實上,目前數(shù)字孿生已經在制造業(yè)得到應用,比如在研發(fā)階段,通過數(shù)字孿生來降低研發(fā)成本,縮短研發(fā)周期,優(yōu)化產品設計;在運營階段,通過數(shù)字孿生來改善運營,并實現(xiàn)全價值鏈的閉環(huán)反饋和持續(xù)改進。

        而未來,隨著傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級需求的加速,數(shù)字孿生勢必將會在更多領域發(fā)揮更為重要的作用,特別是隨著傳統(tǒng)的建模仿真技術與物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能技術的進一步融合,數(shù)字孿生的價值和作用將會得到更大的體現(xiàn)。為此,本期“融合論壇”特別推出“數(shù)字孿生”專題,希望借此來讓更多的企業(yè)了解數(shù)字孿生,擁抱數(shù)字孿生!

        2018年9月

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