數(shù)字孿生的基本特征是虛實映射。通過對物理實體構(gòu)建數(shù)字孿生模型，實現(xiàn)物理模型和數(shù)字孿生模型的雙向映射。構(gòu)建數(shù)字孿生模型不是目的，而是手段，智能數(shù)字孿生平臺，需要通過對數(shù)字孿生模型的分析與優(yōu)化，來改善其對應(yīng)的物理實體的性能和運行績效。

任何物理實體都可以創(chuàng)建其數(shù)字孿生模型，一個零件、一個部件、一個產(chǎn)品、一臺設(shè)備、一把加工刀具、一條生產(chǎn)線、一個車間、一座工廠、一個建筑、一座城市，乃至一顆心臟、一個人體等。對于不同的物理實體，其數(shù)字孿生模型的用途和側(cè)重點差異很大。

例如，達索系統(tǒng)幫助新加坡構(gòu)建了數(shù)字城市，建立了一座城市的數(shù)字孿生模型，不僅包括了地理信息的三維模型，各種建筑的三維模型，數(shù)字孿生，還包括了各種地下管線的三維模型。該模型作為城市的數(shù)字化檔案，可以用于優(yōu)化城市交通，更便于各種公共設(shè)施的維護。Biodigital公司創(chuàng)建了生物數(shù)字人體模擬演示的在線平臺，可以幫助醫(yī)生和科學(xué)家研究人體構(gòu)造，進行模擬試驗。在太空探索的過程中，科學(xué)家通過數(shù)字孿生模型對遠在太空的航天器，例如登陸火星的“好奇號”火星車進行遠程監(jiān)控、與操控。顯然，物理實體的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其對應(yīng)的數(shù)字孿生模型也會越復(fù)雜，實現(xiàn)數(shù)字孿生應(yīng)用的難度也更大。

隨著時代的發(fā)展，工業(yè)4.0概念以及中國實施制造強國戰(zhàn)略個十年的行動綱領(lǐng)《中國制造2025》的出臺，工業(yè)領(lǐng)域的傳統(tǒng)工作模式受到了巨大的挑戰(zhàn)，尤其是在確保盈利能力和長期生存能力方面，化工、電力、交通、制造等行業(yè)的業(yè)主面臨著的挑戰(zhàn)。

以低成本實現(xiàn)數(shù)字孿生智能工廠安全、可持續(xù)生產(chǎn)、運營、維護和管理，需要快速獲取與工廠實際狀態(tài)一致的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立數(shù)字孿生智能工廠是實現(xiàn)這一目標的手段。數(shù)字孿生智能工廠是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的信息管理平臺；是一個以工廠設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為的數(shù)據(jù)倉庫。

不僅僅是一個數(shù)據(jù)集成的平臺，更是一個信息瀏覽的端口和項目數(shù)據(jù)移交的工具，為工廠的日常運營、維護、擴建和檢維修項目提供了完整、準確和可信的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程，具有超高的前瞻性價值。利元亨針對各領(lǐng)域提出的更為嚴格的工藝、設(shè)備、產(chǎn)線需求，以自主研發(fā)的云系統(tǒng)、人工智能深度學(xué)習(xí)、數(shù)字及大數(shù)據(jù)分析管理等技術(shù)為基礎(chǔ)，研發(fā)并實踐了數(shù)字孿生工廠概念上的高度協(xié)同信息化集成系統(tǒng)。

數(shù)字孿生技術(shù)在制造業(yè)中的優(yōu)勢很明顯:、縮短研發(fā)周期，實現(xiàn)快速交付;第二、快速換型，縮短換型時間;第三、提高可視化，解決檢修的困難;第四、實現(xiàn)預(yù)測性分析，降低故障停機。

通過遠程大屏幕或移動端與設(shè)備實體運作同步的虛擬動畫，數(shù)字孿生和聯(lián)合技術(shù)讓企業(yè)管理者隨時隨地了解設(shè)備的實時運行情況和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如當(dāng)生產(chǎn)線缺少物料的時候，系統(tǒng)可以提前進行預(yù)告，避免因為停產(chǎn)帶來的損失。

期間一旦哪個傳感器出現(xiàn)問題，就可以在模型上高亮閃現(xiàn)，不用工程師排查，結(jié)構(gòu)數(shù)字孿生，有問題可以直接解決，避免以前工程師排查找到故障點耗費大量的時間。與此同時，系統(tǒng)還能預(yù)測設(shè)備未來的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和可能出現(xiàn)的產(chǎn)線故障，在即將損壞之前就把易耗品全部準備好，以便企業(yè)管理者提前制定計劃和對策。

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