数字孪生
实现工业4.0:从网络化到智能化
背景
2003年概念首次出现,2011年左右逐次进入人们视野
• Digital Twin与CPS
• CPS实现与运作的核心与精髓
• 是以数据和模型为主要元素构建的基于模型系统工程
• Digital Twin与传统的计算机辅助设计/计算
机辅助工程(CAD / CAE)
• 结构,性能,健康状况和特定于任务的特征,例如飞
行里程,经历的故障以及维修历史
• 预防性维护
概念
数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术,通过软件定义,对物
理空间进行描述、诊断、预测、决策,进而实现物理空间与赛博空间的交互
映射。
• Pre-Digital Twin
• 验证:构建物理原型之前创建的预想系统的虚拟通用可执行系统
模型
• Digital Twin
• 更新与维护:从数字双胞胎获得的知识来改善其在实时操作中的
性能
• Adaptive Digital Twin
• 在不同情况下学习人工操作员的偏好和优先级的能力:机器学习
• Intelligent Digital Twin
• 高度的自治权:识别操作环境中遇到的对象和模式,并在不确定
的,部分可观察的环境中加强对系统和环境状态的学习
Digital Twin Technology和MBSE
• Digital Twin and Simulation
• 通过仿真获得的知识可以指导系统设计和制造所需的变化
• Digital Twin and Machine Learning
• 估算物理孪生的剩余使用寿命,并主动安排维护
• 监督学习:在基于模拟的受控实验测试台中,对操作员/用户的偏
好和优先级
• 无监督学习:在虚拟和现实环境中使用聚类技术对对象和模式进行;
• 强化学习:在不确定的,部分可观察的运行环境
• Digital Twin and Internet of Things (IoT)
• 将数字双胞胎链接到物联网将带来所需的数据,以了解物理双胞
胎(例如,生产装配线,自动驾驶汽车网络)在运行环境中的行
为和性能
• Digital Twin and Cost
数字孪生技术应用的两个关键方面以及对不同场景的研究下,创建数字孪生的方法以及所
需要的功能特性
数字孪生技术关键应用及方法研究_苏新瑞
数字孪生技术应用的两个关键方面以及对不同场景的研究下,创建数字孪生的方法以及所
需要的功能特性
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