數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀60、70年代的阿波羅計劃。當時,美國國家航空航天局(NASA)利用虛擬模型與現(xiàn)實聯(lián)系,成功解決了阿波羅13號的關(guān)鍵問題。隨著技術(shù)的不斷進步,數(shù)字孿生理論在21世紀初得到了啟蒙,并逐漸擴展到包括制造和服務(wù)在內(nèi)的產(chǎn)品生命周期階段。如今,數(shù)字孿生技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于電力、船舶、城市管理、農(nóng)業(yè)、建筑、制造、石油、天然氣、健康醫(yī)療、環(huán)境保護等眾多行業(yè)。它不僅能夠提高系統(tǒng)的效率和可靠性,還能降低運營和維護成本,推動各行業(yè)向智能化和數(shù)字化的轉(zhuǎn)型。數(shù)字孿生是對物理實體的數(shù)字化映射,能準確模擬其狀態(tài)與行為。昆山數(shù)字孿生常見問題
水利部部長李國英表示,大力推進數(shù)字孿生水利建設(shè),實現(xiàn)預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能,為水利決策管理提供前瞻性、科學(xué)性、準確性、安全性支持。具體在五個方面推進:一是大力推進數(shù)字孿生流域建設(shè),錨定支撐流域統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一治理、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理的目標,豐富算據(jù)、優(yōu)化算法、提升算力,加快實現(xiàn)對物理流域全要素和水利治理管理全過程的數(shù)字化映射、智能化模擬、前瞻性預(yù)演。二是大力推進數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè),圍繞確保工程安全、供水安全、水質(zhì)安全,推進數(shù)字孿生水網(wǎng)與物理水網(wǎng)的同步建設(shè),實現(xiàn)與物理水網(wǎng)同步仿真運行、虛實交互、迭代優(yōu)化。三是大力推進數(shù)字孿生工程建設(shè),加快推進建筑信息模型技術(shù)在水利工程全生命周期運用,實現(xiàn)對物理水利工程的在線監(jiān)測、方案預(yù)演、問題發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化調(diào)度、安全保障。四是大力推進業(yè)務(wù)應(yīng)用體系建設(shè),以業(yè)務(wù)需求為牽引,耦合鏈接數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生工程,持續(xù)迭代優(yōu)化業(yè)務(wù)模塊,提升水利業(yè)務(wù)預(yù)報預(yù)警預(yù)演預(yù)案能力。五是大力推進網(wǎng)絡(luò)安全工程建設(shè),加強水利網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知、監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險評估、事件處置,強化重要數(shù)據(jù)安全監(jiān)管,確保水利網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全。普陀區(qū)水利數(shù)字孿生可視化制造企業(yè)運用數(shù)字孿生,明顯提升了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
廣州市在城市照明系統(tǒng)中引入數(shù)字孿生技術(shù),構(gòu)建了城市照明的數(shù)字孿生模型。該模型實時反映城市中每一盞路燈的工作狀態(tài),包括亮度、開關(guān)狀態(tài)等。通過數(shù)字孿生系統(tǒng),根據(jù)不同區(qū)域的光照需求和時間,智能調(diào)整路燈的亮度和開關(guān)時間。例如,在深夜人少車稀的路段,自動降低路燈亮度,實現(xiàn)節(jié)能。同時,數(shù)字孿生系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測路燈的故障情況,當某盞路燈出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)自動發(fā)出警報,并提供故障路燈的位置信息,維修人員可以快速前往維修,提高了城市照明系統(tǒng)的維護效率,保障了城市道路的夜間照明質(zhì)量。
北京地鐵某條線路利用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建了地鐵運營系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型。該模型實時反映列車的運行位置、速度、車廂內(nèi)的客流情況,以及車站的設(shè)備運行狀態(tài)、乘客進出站信息等。在早高峰時段,數(shù)字孿生系統(tǒng)監(jiān)測到某一車站的客流量過大,通過模擬不同的客流疏導(dǎo)方案,及時調(diào)整了該車站的閘機開放數(shù)量和人員引導(dǎo)策略,有效緩解了車站的擁堵狀況。同時,根據(jù)數(shù)字孿生模型對列車運行數(shù)據(jù)的分析,優(yōu)化列車的運行時刻表,提高了列車的運行效率和準點率,為乘客提供了更加便捷、舒適的出行服務(wù)。醫(yī)療手術(shù)借助數(shù)字孿生,醫(yī)生可提前規(guī)劃詳細手術(shù)方案。
數(shù)字孿生技術(shù)的市場規(guī)模也在快速增長。根據(jù)市場研究機構(gòu)的報告,2022年中國數(shù)字孿生市場規(guī)模已達到104億元,同比增長35.0%。預(yù)計到2025年,國內(nèi)數(shù)字孿生市場規(guī)模將達到375億元人民幣。這種快速增長的市場規(guī)模反映了數(shù)字孿生技術(shù)在各行業(yè)中的廣泛應(yīng)用和巨大潛力。隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進以及數(shù)字孿生技術(shù)的不斷發(fā)展,市場需求將持續(xù)增長。此外,隨著全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展和國際貿(mào)易的日益頻繁,數(shù)字孿生技術(shù)有望在國際市場上獲得更廣泛的應(yīng)用和推廣。數(shù)字孿生為工業(yè)生產(chǎn)提供了可視化平臺,便于監(jiān)控與優(yōu)化流程。江蘇元宇宙數(shù)字孿生解決方案
航空航天領(lǐng)域,數(shù)字孿生助力飛行器設(shè)計與故障診斷。昆山數(shù)字孿生常見問題
數(shù)字孿生技術(shù)是一種通過構(gòu)建物理對象的數(shù)字映射,實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實同步的技術(shù)。它集成了物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)等多種前沿技術(shù),能夠?qū)ξ锢硎澜邕M行多方面的仿真和管理。該技術(shù)通過傳感器、數(shù)據(jù)分析、建模仿真等手段,將物理實體的狀態(tài)和行為實時映射到虛擬空間中,形成一個與之對應(yīng)的數(shù)字化模型。這種技術(shù)不僅提高了系統(tǒng)的透明度和可視化水平,還使得管理者能夠及時發(fā)現(xiàn)異常并做出精確判斷。在制造業(yè)中,數(shù)字孿生技術(shù)被廣泛應(yīng)用于設(shè)備的預(yù)測性維護、生產(chǎn)線的優(yōu)化布局以及產(chǎn)品質(zhì)量的實時監(jiān)測等方面,顯著提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。昆山數(shù)字孿生常見問題