两化深度融合是建设制造强国和网络强国的必由之路,是我国制造业实现“换道超车”的必然选择。党的十八大以来,我国两化融合不断取得新进展,顶层设计逐步加强,推进体系持续完善,发展成效不断显现,两化深度融合发展步入快速发展轨道,为中国经济转型、提质增效提供了强大动力。数字孪生技术自提出之日起便引起了国内外的高度关注。
数字孪生是建设信息物理系统基础
数字孪生技术自提出之日起便引起了国内外的高度关注,我比较认可最新出版的《机智——从数字化车间走向智能制造》中的提法,所谓建立数字孪生关系,就是以“软件定义”的方式,对物理实体(物理孪生体)建立完全对应的数字虚体(数字孪生体),所创建的数字虚体经历了从其“形”、其“态”,逐渐向物理实体的“形、态”逼近的过程。
数字孪生是在产品全生命周期中每一个阶段都存在的普遍现象,大量的物理实体系统都有数字虚体的“伴生”。从设计开始,到物理产品实现,工艺仿真、制造过程,都可能建立一个复杂的数字孪生,进行仿真模拟,并记录真实数据进行交互,再到进入消费阶段的服务记录持续更新。数字孪生广泛应用于产品全生命周期,应用范围也从产品设计阶段向产品制造和运维服务等阶段转移,从装备级(智能生产线监控、智能装备远程服务等)、业务级(研发设计、生产运行、质量控制、试验测试、运程运维)向产品全生命周期(设计与运维协同、设计与生产协同、试验与运维协同等),从产业链级(协同研发设计、协同制造、集团级质量预警等)向跨产业链级(与商业、金融、气象、建造等)发展。
CPS(信息物理系统)将人、机、物互联,通过构筑信息空间与物理空间数据交互的闭环通道,实现信息虚体与物理实体之间的交互联动,数字孪生的出现和发展为实现CPS提供了清晰的新思路、方法和实施途径,为虚拟空间和物理空间的实时关联与互动提供了重要的技术支撑。因此,数字孪生是建设CPS的基础,对产品制造过程的智能化和产品本身的智能化都有着巨大的推动作用。
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