数字孪生技术的应用与发展

数字孪生技术的应用与发展

孙晓红

沈阳铝镁设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110001

摘要：随着信息技术的深入发展，数字孪生技术应机而生。数字孪生技术就是把数字资产和实物资产建立起有机的联系，数字资[1]产会随着实物资产的变化而变化，并且提供开放和灵活的接口，具有旺盛的生命力，有了它，智慧城市、智慧工厂正在走进我们的生活。数字孪生技术也可以为工程服务公司带来了新的商机。

关键词：数字孪生、智慧工厂、商机

Brief talk about digital twins technology

SUN Xiao-hong

( Shenyang Aluminium and Magnesium Engineering and Research Institute Co.Ltd, Shenyang , Liaoning ,110001, China)

Abstract:With the development of information technology, digital twins technology is applied. Digital twins technology is to establish an organic connection between digital assets and physical assets. Digital assets will change with the change of physical assets, and provide open and flexible interfaces, with strong vitality. Because of digital twins technology, Smart cities and smart factories are entering our lives. Digital twins technology can also bring new business opportunities to engineering service companies.

Key words: digital twins、smart factories、business opportunities

一、什么是数字孪生

数字孪生是当前实物资产的数字化表示。利用数字孪生技术，您无需离开办公室，就可以实时了解现实世界物理资产的状况。它可以帮助您更轻松、更有效地与分散的团队或项目参与方协作，并最终做出更明智的决策，从而获得更好的业务绩效。简而言之，数字孪生就是与数据源的连接。有时，这些数据源是由设计应用程序之类的软件创建的。有时，它们是与其他系统结合在一起的。它把数字资产和实物资产之间的建立起了有机的联系并且共同成长[1]。

二、数字孪生的优势以及能够为我们带来哪些好处

1、利用数字孪生技术进行的分析洞察，优化实物资产运维执行的效率和质量，最终，采用数字孪生技术的企业不仅可以降低各个资产的成本和风险，其数字化成果还可以为类似工程提供宝贵的经验和资源，为未来项目优化性能，提升效率、高效运作提供保障。换而言之，从一个成功的项目入手，总是会让人获得更加满意的效果。

2、当今大多数企业都拥有丰富的数据，但数据分析和价值挖掘的能力却不足。数据的搜集和获得很重要，但是对数据的整理、归纳、分析以及数据增值应用更为重要。有了数据之后，需要对来自每个环境中不同系统和不同供应商的所有不同数据源和数据馈送的数据进行组合或整合。数字孪生就是来解决这个问题的，它把数字资产和物理资产有机统一，通过对数据分析、增值应用展现出对市场以及业务的洞察力和前瞻能力。

3、数字孪生提供的机遇不仅仅在于改变设计流程和业务流程，也可以改善诸如成本效率和安全性等指标，那么他们就是在创造价值了。提高资产在全生命周期中的利润，从而不断地为企业的成长提供驱动力。数字孪生技术可以为工程服务公司带来新的商机，可以带给基础设施行业新的机遇和希望。有了数字孪生技术之后，企业将拥有更多的数据来支持运营和维护领域阶段，使业主在运营期间实现数字化领先转型。我们可以持续跟踪这些数据，在资产全生命周期中实现这些数据的价值最大化。围绕着数字孪生技术的价值，除了效率之外，也将给业主带来了很多积极业务展望和新的机会。

4、数字资产和实物资产之间的建立起了有机的联系之后，数字孪生的价值将会成倍增长。建立的连接越多，可挖掘的应用价值也就越大。可以创造无限可能。

三、数字孪生技术实施的几个关键点

1、物理资产始终是不断变化的，即使是大型基础设施资产也是如此，尽管整体资产可能不会变化太多，但资产每天都在发生局部变化。数字孪生模型也必须随着物理世界的变化而变化，因此数字孪生必须具有时间维度和环境维度。如果您的数字孪生模型没有反映现实世界的当前状态，那么不仅仅会失去价值，而且还非常危险。反之亦然

。在考虑事物如何随时间变化时，数字孪生的作用就是连接这两个世界并让它们保持同步。这样数字孪生模型才能保持其旺盛的生命力！

2、数字孪生系统必须是开放的。 “开放”意味着数字孪生模型对工程师正在使用的任何工程应用程序开放，对存储工程数据的任何文件系统开放，以及在文件格式和模式方面保持开放。数字孪生的每个实例都涉及到供应商、数据源和各种不同类型、格式、标准的数据的汇集。随着需求的变化以及从前无法实现的事情变为可能，企业需要灵活地适应改变。因此只有开放的数字孪生系统才具有拓展性和强大的不断前进内驱力，这样才是完美的。

3、连接到系统中的数据越多，就能实现越大的价值。数字孪生模型的价值取决于整合到其中的数据。如果团队中有成员没有将数据添加到数字孪生模型中，那么在创建数字模型时，就会阻碍获得所有资产数据的最大价值。您的数字孪生模型仍然可以起作用，但是如果缺失部分信息，就可能会错过一些数据可以提供的分析洞察力。

四、数字孪生技术展望

    随着数字孪生技术的发展，我们这个行业将会继续见证技术格局的变化。基础设施专业人员尤其希望看到数字孪生技术带给企业技术的进步以及业务增长的无限可能。数字孪生技术正在帮助我们将更多的智能融入生活环境。智慧城市、智慧工厂正在悄然兴起。我们可以创建数字孪生模型来模拟我们城市的抗灾恢复能力，尤其是在洪水和地震等极端气候灾害方面。我们还可以模拟水处理工艺，确保我们的饮用水安全。与传感器终端相连接的数字孪生模型使我们能够看到各个地方的实际情况，有时还包括难以到达或危险的地方。每个建筑工地都重视安全，现在，检查员可以坐在监控室中，远程监视现场并确保一切物件都放置在对应的位置。工业基础设施也是如此。如果不需要检查员攀登上手机信号塔或乘坐直升机在海上检查钻井平台，那么员工就会更加安全，同时还可以节省大笔资金。数字孪生涉及的领域广泛，数字孪生必将改变我们的生活。我们正在见证数字孪生从愿景转变为现实[2]。

参考文献：

[1] 陶飞,刘蔚然,张萌等.数字孪生五维模型及十大领域应用[J].计算机集成制造系

[2]Keith 纵览基础设施大会技术主题演讲 2019.10.24 新加坡

统,2019,25(01):1-18.