數(shù)字孿生的技術(shù)架構(gòu)主要包括五個(gè)關(guān)鍵部分:物理實(shí)體、數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)、數(shù)字孿生模型、應(yīng)用服務(wù)與交互4。物理實(shí)體:是數(shù)字孿生的對(duì)象,可以是設(shè)備、生產(chǎn)線、建筑物、城市等任何物理存在的實(shí)體或系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集與傳輸:通過傳感器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等采集物理實(shí)體的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并通過 5G、Wi-Fi 等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)字孿生系統(tǒng)中。這是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生與物理實(shí)體實(shí)時(shí)同步的基礎(chǔ)4。數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ):對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、分析和存儲(chǔ),為數(shù)字孿生模型提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持。這部分通?;谠朴?jì)算、邊緣計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)25。數(shù)字孿生模型:是數(shù)字孿生的HX,包括幾何模型、物理模型、行為模型和規(guī)則模型等。這些模型通過數(shù)學(xué)建模、仿真模擬等技術(shù)構(gòu)建,能夠準(zhǔn)確反映物理實(shí)體的特性和行為2。應(yīng)用服務(wù)與交互:基于數(shù)字孿生模型提供各種應(yīng)用服務(wù),如實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)測(cè)分析、優(yōu)化決策等,并通過可視化界面、AR/VR 等技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶與數(shù)字孿生的交互97。象型數(shù)智數(shù)字孿生,AI自主決策排程,生產(chǎn)調(diào)度從小時(shí)級(jí)縮至秒級(jí)。南京AI數(shù)字孿生產(chǎn)品

2010年以后成為數(shù)字孿生相關(guān)企業(yè)入場(chǎng)的高峰期。安世亞太在2003年成立,到了2018年敏銳察覺到數(shù)字孿生業(yè)務(wù)在國內(nèi)外的興起之勢(shì),便開辟了數(shù)字孿生業(yè)務(wù)領(lǐng)域。佳都科技成立于2001年,于2019年推出華佳Mos,這標(biāo)志著其正式涉足數(shù)字孿生研發(fā)。數(shù)字冰雹自2006年成立以來,十余年間深耕數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域,打磨出一系列適用于各行業(yè)的可視化產(chǎn)品,這些產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于智慧城市、園區(qū)、公安、交管、監(jiān)所、電力、應(yīng)急管理、航天戰(zhàn)場(chǎng)等多個(gè)領(lǐng)域。中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《“十五五”中國未來產(chǎn)業(yè)之?dāng)?shù)字孿生技術(shù)行業(yè)趨勢(shì)預(yù)測(cè)及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》指出,中國數(shù)字孿生解決方案市場(chǎng)集中度較低,整體處于加速發(fā)展的激烈競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。2023年吉奧時(shí)空、超圖軟件、奧格科技市場(chǎng)份額分別為10.8%、10.7%、9.9%,位列市場(chǎng)Qian三。南京AI數(shù)字孿生產(chǎn)品象型數(shù)智科技參與的科教用房項(xiàng)目,通過數(shù)字孿生技術(shù)入選江蘇省智能建造試點(diǎn)。

提高性能:通過數(shù)字孿生提供的實(shí)時(shí)信息和見解,您可以優(yōu)化設(shè)備、工廠或設(shè)施的性能。問題可以在出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行處理,從而確保系統(tǒng)在高峰期工作并縮短停機(jī)時(shí)間。預(yù)測(cè)能力:數(shù)字孿生可以為您提供制造工廠、商業(yè)建筑物或設(shè)施的完整視覺和數(shù)字視圖,即使該設(shè)施由數(shù)千臺(tái)設(shè)備組成。智能傳感器監(jiān)控每個(gè)組件的輸出,在問題或故障發(fā)生時(shí)進(jìn)行標(biāo)記。您可以在出現(xiàn)問題的Di一個(gè)跡象時(shí)采取行動(dòng),而不必等到設(shè)備完全發(fā)生故障。遠(yuǎn)程監(jiān)控:數(shù)字孿生的虛擬性質(zhì)意味著您可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制設(shè)施。遠(yuǎn)程監(jiān)控還意味著檢查具有潛在危險(xiǎn)的工業(yè)設(shè)備所需的人員更少。加快生產(chǎn)時(shí)間:通過構(gòu)建數(shù)字副本,您可以加快產(chǎn)品和設(shè)施的生產(chǎn)時(shí)間。通過運(yùn)行場(chǎng)景,您可以看到您的產(chǎn)品或設(shè)施對(duì)故障的反應(yīng),并在實(shí)際生產(chǎn)之前進(jìn)行必要的更改。
數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)化主要涉及以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:術(shù)語和定義:明確數(shù)字孿生的基本概念、術(shù)語和定義,為標(biāo)準(zhǔn)的制定和應(yīng)用提供基礎(chǔ)67。參考架構(gòu):定義數(shù)字孿生的參考架構(gòu),明確各組成部分的功能和接口,為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供指導(dǎo)67。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn):制定數(shù)字孿生數(shù)據(jù)的分類、表示、存儲(chǔ)和交換標(biāo)準(zhǔn),確保數(shù)據(jù)的一致性和互操作性67。模型標(biāo)準(zhǔn):制定數(shù)字孿生模型的構(gòu)建、驗(yàn)證、更新和管理標(biāo)準(zhǔn),確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性67。接口標(biāo)準(zhǔn):制定數(shù)字孿生系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn),確保系統(tǒng)之間的互操作性和集成性67。安全標(biāo)準(zhǔn):制定數(shù)字孿生系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn),包括數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用安全等方面的要求67。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn):制定數(shù)字孿生系統(tǒng)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),包括功能評(píng)估、性能評(píng)估、安全評(píng)估等方面的方法和指標(biāo)68。虛實(shí)閉環(huán)協(xié)同!象型數(shù)智孿生,生產(chǎn)參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)優(yōu),產(chǎn)線效率提30%+。

過去數(shù)年,數(shù)字孿生更多聚焦于技術(shù)可行性的探索;2025 年,行業(yè)主要訴求已轉(zhuǎn)向 “產(chǎn)業(yè)價(jià)值轉(zhuǎn)化”—— 不再追求單一的 “高精尖” 技術(shù)展示,而是通過虛實(shí)融合解決實(shí)際痛點(diǎn):城市治理中實(shí)現(xiàn) “一張圖” 動(dòng)態(tài)監(jiān)管,工廠運(yùn)維中降低設(shè)備故障率,交通管理中縮短事故響應(yīng)時(shí)間。這一轉(zhuǎn)折的背后,是十個(gè)重點(diǎn)企業(yè)構(gòu)建的“技術(shù) - 交付 - 場(chǎng)景”閉環(huán):從底層引擎研發(fā)到低成本項(xiàng)目落地,從通用平臺(tái)搭建到垂直行業(yè)適配,它們既是技術(shù)開拓者,更是將數(shù)字孿生從“實(shí)驗(yàn)室”推向“產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)”的HX力量。緊跟市場(chǎng)擴(kuò)張,象型數(shù)智持續(xù)投入研發(fā),探索數(shù)字孿生在AI增強(qiáng)和邊緣計(jì)算中的前沿應(yīng)用。工業(yè)園區(qū)人工智能數(shù)字孿生可視化
象型數(shù)智注重?cái)?shù)據(jù)安全與系統(tǒng)兼容性,通過加密技術(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。南京AI數(shù)字孿生產(chǎn)品
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集的 “神經(jīng)末梢”。它通過分布在物理實(shí)體上的各種傳感器,如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等,實(shí)時(shí)采集物理實(shí)體的狀態(tài)信息,為數(shù)字孿生提供了豐富的數(shù)據(jù)來源。例如在工業(yè)生產(chǎn)中,物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以實(shí)時(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),如轉(zhuǎn)速、溫度、振動(dòng)等,這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綌?shù)字孿生模型中,使虛擬模型能夠準(zhǔn)確地反映物理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
數(shù)字孿生具有虛實(shí)映射的基本特征。通過對(duì)物理實(shí)體構(gòu)建數(shù)字孿生模型,實(shí)現(xiàn)物理模型和數(shù)字孿生模型的雙向映射。它的工作原理是創(chuàng)建一個(gè)或一系列和物理對(duì)象完全等價(jià)的虛擬模型,虛擬模型通過對(duì)物理對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)性的仿真,監(jiān)測(cè)整個(gè)物理對(duì)象當(dāng)前運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀況,甚至根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)來完善優(yōu)化虛擬模型的實(shí)時(shí)仿真分析算法,從而得出物理對(duì)象的后續(xù)運(yùn)行方式及改進(jìn)計(jì)劃。 南京AI數(shù)字孿生產(chǎn)品