2010年,美國(guó)陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所的“阿凡達(dá)”單兵項(xiàng)目正式啟動(dòng)。該所研究人員希望給每名軍人都創(chuàng)建出自己的數(shù)字虛擬形象,無(wú)論高矮胖瘦和脾氣秉性。目前已經(jīng)成功地開(kāi)發(fā)了250名“阿凡達(dá)”單兵。在一個(gè)復(fù)雜的虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)中,研究人員讓這些虛擬單兵穿上不同的作戰(zhàn)服,變換不同的姿勢(shì)和位置,不斷加載戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的數(shù)字孿生體來(lái)進(jìn)行各種逼真的高風(fēng)險(xiǎn)模擬,從而替代實(shí)戰(zhàn)測(cè)試。通過(guò)各種數(shù)字化測(cè)試來(lái)找出他們的弱點(diǎn),甚至模擬各種惡劣氣候環(huán)境來(lái)測(cè)試這些單兵的生理環(huán)境適應(yīng)能力。所有測(cè)試過(guò)程無(wú)人身危險(xiǎn),可以隨意反復(fù)試驗(yàn)??梢哉f(shuō),數(shù)字孿生不但持續(xù)發(fā)生在物理孿生體全生命周期中,而且會(huì)超越物理孿生體生命周期,在數(shù)字空間持久存續(xù)。因此,充分利用數(shù)字孿生可在智能制造中孕育出大量新技術(shù)和新模式。象型數(shù)智科技的數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集建筑設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)電梯、消防系統(tǒng)的智能運(yùn)維。長(zhǎng)寧區(qū)文旅數(shù)字孿生共同合作

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù):實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和傳輸,是數(shù)字孿生與物理世界連接的橋梁25。建模與仿真技術(shù):構(gòu)建數(shù)字孿生模型的基礎(chǔ)技術(shù),包括 CAD 建模、有限元分析、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)等3。大數(shù)據(jù)與人工智能:用于數(shù)據(jù)處理、分析和預(yù)測(cè),提高數(shù)字孿生的智能水平1。云計(jì)算與邊緣計(jì)算:提供計(jì)算資源和存儲(chǔ)能力,支持?jǐn)?shù)字孿生的大規(guī)模部署和實(shí)時(shí)處理25。5G 通信技術(shù):提供高速、低延遲的通信支持,確保數(shù)字孿生與物理實(shí)體之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互80。AR/VR 技術(shù):提供沉浸式的交互體驗(yàn),增強(qiáng)用戶與數(shù)字孿生的交互能力97。鎮(zhèn)江AI數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域象型數(shù)智的數(shù)字孿生技術(shù)支持虛擬調(diào)試功能,縮短制造企業(yè)產(chǎn)線調(diào)試周期與試錯(cuò)成本。

智慧城市旨在運(yùn)用信息技術(shù)改善城市管理和服務(wù)水平,而數(shù)字孿生則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑。城市規(guī)劃者可以利用數(shù)字孿生技術(shù)建立整個(gè)城市的虛擬映射,涵蓋交通流量、能源消耗、環(huán)境保護(hù)等諸多方面?;谠撃P停麄兡軌蜷_(kāi)展仿真試驗(yàn),評(píng)估各類政策實(shí)施后的潛在影響,進(jìn)而制定科學(xué)合理的城市發(fā)展計(jì)劃。特別是在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件如自然災(zāi)害或公共衛(wèi)生危機(jī)時(shí),數(shù)字孿生的優(yōu)勢(shì)尤為突出。它可以快速整合來(lái)自各方面的應(yīng)急響應(yīng)數(shù)據(jù),輔助決策者迅速采取行動(dòng),減少損失。同時(shí),開(kāi)放式的數(shù)字孿生平臺(tái)也為公眾參與城市建設(shè)提供了便利渠道,促進(jìn)了社會(huì)治理模式向多元化方向轉(zhuǎn)變。
就現(xiàn)階段的發(fā)展而言,圍繞數(shù)字孿生出現(xiàn)的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是:鑒于大多數(shù)公司都投資于遺留系統(tǒng),企業(yè)如何能夠更輕易地實(shí)現(xiàn)針對(duì)使用該技術(shù)的轉(zhuǎn)型?具體來(lái)講,到底誰(shuí)應(yīng)當(dāng)負(fù)責(zé)經(jīng)營(yíng)和管理數(shù)字孿生?企業(yè)又該如何保證數(shù)字孿生與現(xiàn)有的軟件和其他應(yīng)用程序通信? 新的數(shù)字孿生方法,必然對(duì)應(yīng)公司基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)的新平臺(tái)與新技術(shù)。但問(wèn)題是如此這些新元素?zé)o法與現(xiàn)有技術(shù)組件無(wú)縫集成,往往會(huì)拉高新方案的落地周期和實(shí)現(xiàn)成本。一個(gè)可能的解決方案是,通過(guò)與企業(yè)規(guī)劃資源系統(tǒng)(ERP)相集成,企業(yè)或許可以保證虛擬孿生與公司現(xiàn)有系統(tǒng)之間順利實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,從而確保數(shù)字孿生收集和分析的信息能夠自動(dòng)反映在ERP系統(tǒng)當(dāng)中。借助這股信息流,數(shù)字孿生與其他業(yè)務(wù)流程的配合可以起效,節(jié)約實(shí)現(xiàn)該技術(shù)所需要的時(shí)間和資源。此外,這種方式還能保證整個(gè)公司內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一性與一致性,憑借可靠信息支撐起堅(jiān)定穩(wěn)定的管理決策。象型數(shù)智數(shù)字孿生,供應(yīng)鏈動(dòng)態(tài)可視,原料短缺早預(yù)判,風(fēng)險(xiǎn)防控更得力。

在智能制造場(chǎng)景中,數(shù)字孿生正推動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)向"預(yù)測(cè)性維護(hù)"模式轉(zhuǎn)型。寶馬集團(tuán)萊比錫工廠的案例顯示,其通過(guò)建立沖壓機(jī)床的數(shù)字孿生體,將設(shè)備異常識(shí)別時(shí)間從傳統(tǒng)人工巡檢的4小時(shí)縮短至15分鐘。該系統(tǒng)整合了PLC控制信號(hào)、激光測(cè)距儀數(shù)據(jù)與材料應(yīng)力仿真模型,能提前近37天預(yù)警主軸軸承磨損風(fēng)險(xiǎn)。日本小松株式會(huì)社開(kāi)發(fā)的挖掘機(jī)數(shù)字孿生平臺(tái),則通過(guò)駕駛員操作數(shù)據(jù)與液壓系統(tǒng)模型的實(shí)時(shí)比對(duì),實(shí)現(xiàn)燃油效率優(yōu)化建議推送,使客戶平均能耗降低8.3%。這些實(shí)踐表明,工業(yè)數(shù)字孿生已從單體設(shè)備監(jiān)控發(fā)展到產(chǎn)線級(jí)協(xié)同優(yōu)化階段。象型數(shù)智注重?cái)?shù)據(jù)安全與系統(tǒng)兼容性,通過(guò)加密技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化接口,確保數(shù)字孿生平臺(tái)在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。江蘇房地產(chǎn)數(shù)字孿生供應(yīng)商家
技術(shù)跨行業(yè)應(yīng)用,覆蓋城市規(guī)劃與能源管理,提供多維數(shù)據(jù)分析支持。長(zhǎng)寧區(qū)文旅數(shù)字孿生共同合作
重慶兩江新區(qū)城市大腦是數(shù)字孿生技術(shù)的又一力作。通過(guò)構(gòu)建城市的數(shù)字孿生模型,城市大腦能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控城市運(yùn)行狀態(tài),包括交通流量、環(huán)境質(zhì)量、能源消耗等。借助人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù),城市大腦能夠智能預(yù)測(cè)和優(yōu)化調(diào)度,讓城市管理更加精細(xì)、高效。深圳大學(xué)附屬華南醫(yī)院通過(guò)構(gòu)建數(shù)字孿生體,實(shí)現(xiàn)了后勤管理的可視化、動(dòng)態(tài)化和智能化。醫(yī)院創(chuàng)建了包括建筑、設(shè)備、業(yè)務(wù)系統(tǒng)等在內(nèi)的數(shù)字孿生體,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)醫(yī)院后勤設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能維護(hù)。這項(xiàng)技術(shù)讓醫(yī)院的后勤管理效率提升了40%,設(shè)備故障率降低了30%。長(zhǎng)寧區(qū)文旅數(shù)字孿生共同合作