3D數(shù)字孿生系統(tǒng)

數(shù)字孿生是指充分利用物理模型、傳感器、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多尺度的仿真過程，它作為虛擬空間中對實體產(chǎn)品的鏡像，反映了相對應(yīng)物理實體產(chǎn)品的全生命周期過程。

說起孿生，我們可能就會想到雙胞胎，我們可以把數(shù)字孿生認為是數(shù)字的雙胞胎；數(shù)字雙胞胎不是一樣的兩個個體而是兩個系統(tǒng)，一個系統(tǒng)存在于現(xiàn)實的物理世界，一個系統(tǒng)存在于虛擬的數(shù)字世界。

該模型呈現(xiàn)了五大驅(qū)動要素：物理世界的傳感器和促動器、集成、數(shù)據(jù)和分析，以及持續(xù)更新的數(shù)字孿生應(yīng)用程序。

傳感器：生產(chǎn)流程中配置的傳感器可發(fā)出信號，數(shù)字孿生可通過信號獲取實際流程相關(guān)的運營和環(huán)境數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)：傳感器提供的實際運營和環(huán)境數(shù)據(jù)將在聚合后與企業(yè)數(shù)據(jù)合并，企業(yè)數(shù)據(jù)包括物料清單、企業(yè)系統(tǒng)和設(shè)計規(guī)范等。其他類型的數(shù)據(jù)還包括工程圖紙、外部數(shù)據(jù)源連接以及客戶投訴記錄等。

集成：傳感器通過集成技術(shù)（包括邊緣、通信接口和安全）達成物理世界與數(shù)字世界之間的數(shù)據(jù)傳輸。

分析：數(shù)字孿生利用分析技術(shù)開展算法模擬和可視化程序，進而分析數(shù)據(jù)，提供洞見。

數(shù)字孿生：圖中的“數(shù)字化”層面是指數(shù)字孿生本身。該應(yīng)用程序綜合以上所有要素，建立物理實體和流程的準實時數(shù)字化模型。數(shù)字孿生旨在識別不同層面偏離理想狀態(tài)的異常情況。

促動器：若確定應(yīng)當采取實際行動，則數(shù)字孿生將在人工干預(yù)的情況下通過促動器展開實際行動，推進實際流程的開展。

理解數(shù)字孿生還需要記住三個關(guān)鍵詞，分別是“全生命周期”、“實時/準實時”、“雙向”。

全生命周期：是指數(shù)字孿生可以貫穿產(chǎn)品包括設(shè)計、開發(fā)、制造、服務(wù)、維護乃至報廢回收的整個周期。它并不于幫助企業(yè)把產(chǎn)品更好地造出來，還包括幫助用戶更好地使用產(chǎn)品。

實時/準實時：是指本體和孿生體之間，可以建立全面的實時或準實時聯(lián)系。兩者并不是獨立的，映射關(guān)系也具備一定的實時性。

雙向：是指本體和孿生體之間的數(shù)據(jù)流動可以是雙向的。并不是只能本體向?qū)\生體輸出數(shù)據(jù)，孿生體也可以向本體反饋信息。企業(yè)可以根據(jù)孿生體反饋的信息，對本體采取進一步的行動和干預(yù)。

3D數(shù)字孿生系統(tǒng)，將物理世界中的生產(chǎn)流程的模型模擬仿真建立虛擬鏡像，通過3D數(shù)字建模等技術(shù)把數(shù)字孿生的場景模塊進行還原，通過數(shù)據(jù)可視化對實體對象進行動態(tài)虛擬仿真控制。