数字孪生-凌岳网络科技

数字孪生迅速成为热潮，源于数字化设计、虚拟和工业互联网（工业物联网）等关键使能技术的蓬勃发展与交叉融合。

数字化设计技术从早期的二维设计发展到三维建模，从三维线框造型进化到三维实体造型、特征造型，产生了诸如直接建模、同步建模、混合建模等技术，以及面向建筑与施工行业的BIM技术（建筑信息模型）。三维建模技术不光用于产品设计阶段，并且可以实现三维工艺设计。产品的三维模型中不仅包括几何信息、装配关系，还包括PMI（产品制造信息，包括尺寸、公差、形位公差、粗糙度和材料规格等信息）等制造信息，已经可以实现MBD（基于模型的产品定义）。

为了支持产品三维模型的快速浏览，可以从包含三维工艺特征的完整三维特征模型中，抽取出仅包括几何信息的轻量化三维模型。基于三维造型和三维显示技术，虚拟现实技术（VR）取得了蓬勃发展，数字孪生城市，广泛用于汽车、飞机、工厂等复杂对象的虚拟体验，包括沉浸式虚拟现实系统C***e，用于产品展示和市场推广的三维渲染技术，以及基于视景的模拟驾驶技术等。近年来又发展起来增强现实技术(AR)，其特点是可以将实物模型和数字化模型融合在一个可视化环境之中，数字孪生工厂，从而实现传感器数据的可视化，还可以进行产品操作、装拆及维修过程的三维可视化，实现产品操作培训、维修维护等应用。

数字孪生的未来数字孪生必将成为许多不同行业的关键IT工具。根据?的说法，数字孪生是与人工智能（AI）和机器学习（ML）并列的战略性技术趋势之一。

未来的一个关键领域就是供应链，因为制造流程要依靠送达的零件来实现准时化制造。供应链的数字孪生由许多物品和仓库组成，可库存和潜在交付时间。这样的数字孪生能够模拟和评估许多不同供应链方案的绩效，为经理们提供做出优化制造过程的决策的手段。

随着采用率持续增长，我们有望在包括城市规划、产品开发和工厂模拟在内的各个领域看到更多数字孪生的用例。

“能够为一个行业带来革命的事物本来就不多见。而同时给多个行业带来革命的东西可能一百年才会出现一次。”Vee说，“虚幻引擎就是这样。”

不同物理实体的数字孪生应用***差别很大。

产品数字孪生应用的***在于复杂的机电软一体化装备，例如发电设备、工程机械、机械加工中心、、航空发动机、飞机、、船舶、轨道交通装备、电梯、通信设备，数字孪生，以及能够实现智能互联的通信终端产品。

在产品的设计制造生命周期，可以通过在实物样机上安装传感器，在样机测试的过程中，将传感器采集的数据传递到产品的数字孪生模型，通过对数字孪生模型进行和优化，数字孪生，从而改进和提升终定型产品的性能；还可以通过半实物的方式，部分零部件采用数字孪生模型，部分零件采用物理模型来进行实时和试验，验证和优化产品性能。另一方面，在产品设计时，大多数零部件会重用前一代产品的零部件，如果老产品已经建立了关键零部件的数字孪生模型，同样也应当进行重用，从而提升新产品研发效率和质量。

产品服役的生命周期是产品的数字孪生应用的阶段。尤其是对于长寿命的复杂装备，通过工业物联网采集设备运行数据，并与其数字孪生模型在相同工况下的结果进行比对，可以分析出该设备的运行是否正常，运行绩效如何，是否需要更换零部件，并可以结合人工智能技术分析设备的健康程度，进行故障预测等。对于装备产品，其数字孪生模型应当包括每一个实物产品服役的全生命周期数字化档案。