数字孪生技术从概念到应用

本文摘自:数字孪生实战-基于模型的数字化企业(MBE)--机械工业出版社

1、数字孪生概念提出

生的念最早由密西根大Michael Grieves博士于2002年提出(最初的名“Conceptual Ideal for PLM”),至今有差不多有15年多的史。该教NASA期的合作,在航天域,航天器的研发运营字化技,在研发阶段,需要降低物理机的成本;在运营阶段,需要航天器状态监控和故障监测也是后NASA字化胞胎作为关键的原因。

数字孪生技术在行业应用(图片为引用后翻译)

(Digital Twin)形象地字化胎”,是智能工虚实从构想、设计测试、仿、生产线规划环节,可以虚拟和判出生规划中所有的工流程,以及可能出的矛盾、缺陷、不匹配,所有情都可以用这种方式行事先的仿短大量方案设计及安装调试时间,加快交付周期。字化胞胎技术将带有三维数字模型的信息可以被拓展到整生命周期中去的影像技,最终实现虚拟与物理据同步和一致,而不是要让虚拟世界做在我做到的事情,而是要发现潜在问题、激发创新思、不追求步,才是生的目所在。

2. 数字孪生主要应用

生技术会帮助企实际入生之前即能在虚拟环境中化、仿测试,在生产过程中也可同步化整流程,最终实现高效的柔性生实现快速新上市,造企持久竞争力。生技是制造企业迈向工4.0略目关键,通过将掌握品信息及其生命周期程的字思路所有(意、设计、制造规划、生和使用)接起并连接到可以理解些信息并对其做出反的生智能设备术将带有三维数字模型的信息可以被拓展到整生命周期中去的影像技实现虚拟与物理据同步和一致。各自的专业集成个数据模型并将PLM(全生命周期管理),MOM(生产运营)和TIA(全集成自化)集成在一的据平台下,供商也可以根据需要被入平台,实现值链数据的整合从业务领包括“、“生产数和“设备数

2.1

产品数字孪生

品的设计阶段,利用生可以提高设计的准确性,并验证产品在真实环境中的性能。这个阶段的生,关键能力包含,第一:字模型设计,使用CAD工具开发足技术规格的虚拟原型,精确的记录产品的各物理参数以可化的方式展示出一系列的验证手段来检验设计的精准程度;第二:和仿:通系列可重、可变参数、可加速的仿真实验来验证产品在不同外部境下的性能和表,在设计阶段就验证产品的适性。

2.2

生产数字孪生

品的制造段,产数的主要目的是确保品可以被高效、高量和低成本的生所要设计、仿验证象主要是生,包括制造工、制造设备、制造车间、管理控制系等。利用生可以加快入的时间,提高设计量、降低品的生成本和提高品的交付速度。段的生是一高度同的程,通过数字化手段建起虚拟产线将产品本身的生同生产设备、生产过程等其他形生高度集成起来。

2.3

设备数字孪生

设备资产程中,将设备运行信息实时传送到云端设备运行优化,进行设备可预测性维护与保养,通过设备运行信息,对产品设计、工艺和制造迭代优化。包含设备运行优化、可预测性维护、维修与保养、设计、工艺与制造迭代优化。

3. 西门子助力企业数字化转型与数字孪生技术应用

对“中国制造2025”、工业4.0的重大战略执行也有更多助力。作为“工业4.0”初的发起者和重要的构建者,西门子将“数字孪生”(DigitalTwins)技术,通过“产品数字孪生”、“生产数字孪生”和“设备数字孪生”展现其应用,三个层面又高度集成为一个统一的数据模型,并通过数字化助力企业整合横向和纵向价值链,为工业生态系统重塑和实现“工业4.0”构筑了一条自下而上的切实之路。

本文转载自【数智空间】公众号。