什麼是數字孿生?這個概念從提出到現在經歷了不同的認知,列舉如下:
由此,數字孿生就是物理實體的數字化模型,並可透過模擬、實測等手段進行資料實時互動傳遞,已達到預測、診斷、實時狀態監測和維護等工程應用。
數字孿生的落地應用是十分美好的願景,但要真正的落地,面臨極大的挑戰。第一個難點物理模型在虛擬數字中的抽象。要做到高保真度,需要對產品的理解十分透徹,且在不同工況下其所需的引數還會變化,這對數字抽象提出了較高的要求。克服了第一道難關後,進入實際工況的模擬,往往工程中需要做數字孿生的都是物理場十分複雜,面臨著多物理場耦合,跨尺度模擬等高難度模擬。有效解決這兩道難關僅僅完成數字模擬的一部分。第三部分即把模擬結果資訊進行分析,幫助工程師對結構進行診斷及最佳化。這需要十分專業的工程師才能做好該部分工作,或者建立大資料庫以幫助診斷。第四步則是實際執行測試的資訊透過感測器獲取後傳遞到虛擬數字中,以修正資料模型,從而完成整個迴圈模式。
由此可見,要實現技術落地需要多學科,多行業的綜合知識整合:
1.感測器系統的選型、佈置、傳輸。
2.虛擬模擬的構建、運算、求解、資料處理、診斷。
3.大資料平臺。
4.神經網路等智慧系統。
5.工程專業知識及經驗。
6.大型綜合管理平臺的搭建。
7.線上系統的構建及執行。
8.虛擬數字模型的修正及反演。
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