什么是仿真-什么是数字孪生?数字孪生和 3D仿真 有什么区别?|中趣科技
发布时间:2022-01-14 17:00  | 作者:广晟景观  | 来源:

什么是仿真-什么是数字孪生?数字孪生和 3D仿真 有什么区别?|中趣科技

业内常有这样的理解,说到数字孪生,直接与3D仿真显示相关联,特别是3D仿真的后台显示一些数据,被认为是作为数字双胞胎。这种理解是片面的。数字孪生的核心在于对生产现场收集的数据进行近乎实时的计算,以准确了解生产现场的工作条件,从而做出适合事件的决策。其核心是数据和计算。虽然3D仿真显示也是一种映射,但它只是3D空间的映射。这样一来,数据、状态或事件的显示和系统的浏览都非常直观,尤其是大屏显示的形式,可以展示给访问者。很酷的感觉。但它毕竟是人机界面的一种表现形式,其中显示的数据、状态或事件必须从数字孪生的数据和算法模型中获取。如果没有数字孪生的数据和算法的支持,这些显示并不多。意义。

从另一个角度来说,如果数字孪生的数据丰富,算法强大,对应的工业APP也强大,大部分生产运维操作都可以自动解决,无需人工干预,那么这三个- 仿真 减少了对演示的需求。就像我们现在用电饭煲做饭一样,没有人会打开盖子看水是否干了。尽管我们目前在大多数情况下都没有达到这样的水平。但是,随着时间的推移和技术的进步,我们会逐渐朝着这个目标迈进。

有时我们会在 3D仿真 模型中看到一些虚拟设备检查,操作人员不再需要到现场检查。从另一个角度来说,如果已经采集到设备的数据,那么还有一个算法可以监控设备的运行状态,并得到相应的告警、记录和处理。满足之前一些流程的要求。

3D仿真作为一种数字孪生模型,根据物理实体的实际空间参数和空间的拓扑关系,特别结合AR,建立可视化模型,用于设计、设备拆解和维修操作指导,运动器材 职业赛事重播等将继续发挥独特作用。

传统 仿真仿真 模型

与数字孪生不同

业内的另一种理解是将数字孪生等同于 仿真仿真。仿真仿真是在计算机中建立一个模型来再现物理系统中发生的基本过程,并通过调整模型的输入和控制参数来进行实验计算,用于研究和评估现有或设计 系统的特征和行为,以找到可行或最优的设计,广泛用于制造。由于物理过程必须符合物理和化学的规律,例如物体的运动轨迹和速度、空间中不同物体的拓扑关系、液体介质的流动、固体的材料性质和热工程特性等。 ., 它们都可以使用物理和化学方程式进行。表征和计算。一般来说,实际系统的建设成本高,需要的时间长,有些实验需要的时间长或者是危险的。

如果说数字孪生是计算机内置的复制品,覆盖了产品或系统的整个生命周期,那么这些在产品或系统设计中使用的仿真模型显然属于一类数字孪生算法模型。如果这些仿真模型能够准确计算出实际系统的特性和行为,确实可以成为数字孪生计算生产过程的主要计算模型。但是,由于实际系统普遍非常复杂,受当前技术的限制,在构建这些仿真仿真模型时,需要进行大量的简化,只关注关键因素, 次要的被忽略。因素,或者只是系统的某些方面,

另外,设计过程中使用的仿真模型软件大部分是基于仿真的数据,批量使用,没有与生产现场的实时数据对接,不在计算性能方面容易支持连续流。计算,难以支撑数字孪生中生产运营过程的控制和优化。

总的来说,仿真仿真是数字孪生的重要支撑技术。设计过程中的仿真模型是数字孪生算法模型的重要组成部分,但并不等同于数字孪生本身。数字孪生用于生产运营过程的控制和优化。一般来说,设计仿真模型需要改造改进,或者采用机制模型或数字模型建立新的算法模型。

数字孪生作为技术框架系统

数字孪生映射现实世界中的实体,对其状态执行模式确定、根本原因分析、状态预测和其他计算。从这个角度来看,一般不适合将数字孪生作为用户的终端应用,而是作为数字工业应用的支撑技术,甚至可以构建为这些应用架构中的中间件。

为了映射生产现场设备的状态和行为,数字孪生需要在软件中建立相应的镜像对象。如果我们学习面向对象编程的范式,我们需要在数字孪生中设置与设备对应的参数。这些参数包括属性、状态、指令和其他类型。在此基础上,这些参数与从设备采集的数据一一对应地连接起来。如果设备的某个运行参数发生变化,它将几乎实时地反映在相应的数字孪生中。这是一个整理设备数据的过程,也是一个将行业知识沉淀到软件中的过程。

之后,我们就可以利用算法模型对数据进行分析计算,实现对物理实体行为的映射。比如对设备运行状态的模式判断或预测,是否运行异常,是否满足工艺要求,是否满足能效要求等,如果确定异常,根因分析异常情况,解决策略,这些将用于机制模型和数据算法的模型。然而,数字孪生的数据和算法并不是最终的解决方案。最终的解决方案必须以数字孪生映射的设备运行特性和行为为输入,结合生产运行管理的业务逻辑和生产规则,特别是精益管理的原则和方法,以做出适当的决策并实现实施。这些逻辑一般可以以 App 的形式实现。

这就是数字孪生作为技术框架体系和数字工业应用架构中间件的意义:连接物联网数据,连接场景,上传工业APP,传达对场景状态和行为的洞察和认知,支持现场决策管控。

数字孪生的作用

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数字孪生系统地映射了数字空间中物理世界的表示,旨在实现工业软件在复杂场景中的高效实施和持续改进。

在这个页面上,我列出了数字孪生的许多特性供您参考,其中一些我们在前面已经不同程度地讨论过。这里我想强调一下所谓的和。

我们使用数字孪生的方法论来建立一个新的技术框架。从OT的角度,我们以设备为主要对象进行建模,定义设备的特征数据,建立算法模型来判断或预测行为。那么数字孪生可以相对容易理解设备的专家定义设备的特征数据什么是仿真,了解设备运行和生产过程的专家配合算法工程师建立算法模型,通过数字孪生的结构进行整合。这样就为各类设备建立了数字孪生体,将数据定义和算法封装成软件组件,以插件的形式在多个地方复用。

同时,数字孪生本身在软件结构中与其他业务软件组件(如生产规则或用户界面)的代码解耦分离。当数字孪生算法迭代改进时,例如提高某项计算的精度,只需要独立更新数字孪生,而不需要返工和更改操作软件代码。

总而言之,利用数字孪生的方法论,有机会构建一个能够有效支撑数字技术与产业知识融合的技术框架,促进产业知识的沉淀、积累和持续改进,促进广泛复用生态产业知识共享。

数字孪生面临的挑战

实现数字孪生的价值需要各种技术和知识的融合,尤其是数字技术(IT)和工业知识(OT)的融合。对于制造企业来说,往往会遇到IT技术资源薄弱、OT知识积累薄弱的困境。单用数字孪生来推动数字化生产经营管理,普遍面临诸多障碍。由于产业系统的高度复杂性,生产环境条件的多样化和多变性,以及产业知识积累的碎片化,建立有效的数字孪生需要产业生态伙伴、数字技术供应商、设备供应商的共同努力。企业,

在这个过程中,推动行业生态中数字孪生的重用和重用显得尤为重要。作为使用数字孪生的目标,软件用于深入、准确地映射设备和生产过程的特征状态和行为。在每个企业的场景下什么是仿真,单项建设门槛高,成本高,积累和提升慢,事半功倍。如果能够在行业内建立相应的数字孪生共享技术框架和价值交易机制,促进数字孪生的重用和复用,将降低启动成本,加速其有效性、质量和性能的提升,提高数字孪生应用的成本效益。

在更广泛的意义上,软件可以说是被使用的。一个软件应用程序有更多的用户、更多的场景和更多的解决问题。它的功能会变得更丰富、更强大,稳定性也会提高。这是通过重用和重用积累的结果。这就是为什么第三方软件产品普遍优于自研产品的原因。这是由于空间(场景)和时间积累的差异造成的,尤其是跨空间复用的优势。因此,重用不仅有利于软件供应商,也有利于软件用户。

数字双胞胎不是炼金术

持续改进的机会

作为一种方法论、框架技术体系,甚至是生产运营环境数字化架构的中间件,数字孪生不是一朝一夕就能实现的神奇技术,也不是秒效的灵丹妙药。数字孪生的有效性取决于设备或生产过程的复杂程度、模式确定、状态预测或优化策略计算的难度,以及从现场采集的用于计算的传感器数据的完整性和准确性。

正如人们对现实世界的认知有一个不断学习和改进的过程一样,数字孪生对物理世界的把握也有一个不断完善的过程,一个从粗到细的过程。在实际应用中,如果数字孪生的计算能够比人工确定和操作有显着提升,采用数字孪生可以带来一定的价值,那么采用这样的数字孪生应该是一个很好的起点。改进的机会。如果没有这样的扎实基础,就永远没有改进的机会。就像从小不上学的孩子一样,他永远也没有机会成为有知识的成年人。

我们不应改变将数字孪生视为一种黄金技术,期望数字孪生能一步到位解决难题。这是一个不切实际的期望。数字孪生确实可以有效解决一些问题,但是很多问题需要落地后一段时间根据用户反馈不断改进和完善。

数字技术的核心是软件什么是仿真-什么是数字孪生?数字孪生和 3D仿真 有什么区别?|中趣科技,本质上是一种持续改进的技术。没有持续迭代改进的软件是没有生命的。

目前,很多企业在构建数字化应用系统时,仍然采用传统的基于软件项目的实施管理机制,是一次性的项目实施。方案商中标实施交付后,保修一年,之后一般不进行后续维护或更新。考虑或机会。下一次就很难积累和提高了。如果这样对待,数字双胞胎将毫无生气。企业需要与解决方案提供商保持长期的合作关系,提供相应的投入来支持软件应用的维护和改进,为已建立的数字化解决方案留下长久的生存空间。同时,

作为数字孪生云服务商,中趣科技不仅提供VR服务,还提供云平台,构建庞大的数字空间,这是实现元界最基本的部分。

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