隨著經濟社會數字化轉型的持續推進,數字孿生逐漸走進大眾視野,并成為社會關注的熱點技術。那么究竟什么是數字孿生?它是誰提出來的?它又會給我們的生活帶來什么樣的改變?相信讀了這篇文章,會讓你對數字孿生有更清晰的認識。
數字孿生的前世今生
“孿生”顧名思義就是雙胞胎的意思,那么“數字孿生”簡單理解就是在一個設備或系統的基礎上,創造一個數字版的“克隆體”。這個概念的發明者,可追溯到2002年美國密歇根大學教授Michael Grieves博士在一次演講中提出。然而,這僅是追溯并沒有確鑿的文獻或影像資料能夠佐證。
直到2010年,美國宇航局NASA為了改進航天飛行器的物理仿真模型第一次引入了“數字孿生”這個名詞,由John Vickers命名為數字孿生。
此后,美國空軍研究實驗室在一次演講中明確提出“Digital Twin”, 希望借此來解決戰斗機的維護問題,并指出數字孿生是驅動未來飛行器發展的關鍵技術之一。數字孿生技術引起美國軍方注意的同時,一些知名公司也開始對該技術產生濃厚的興趣。
2011年,美國通用電氣在為美國國防部提供F-35聯合攻擊機解決方案的時候,發現了數字孿生體的價值。通用電氣通過數字化模型在虛擬環境下實現機器人調試、試驗、優化運行狀態等模擬,將最優方案應用在物理世界的機器上,從而節省大量維修、調試成本。
此后,德國西門子也跟著擁抱數字孿生技術。西門子用數字孿生技術仿真模擬一些工廠的實際操作空間,從產品設計到產線設計,到設備制造方的機械設計和工廠的規劃排產,到最后制造執行和產品大數據。這極大便利了全流程監督和管理效率。
2015年左右,數字孿生技術已經西學東漸,當時多家國內研究機構和企業,紛紛啟動了數字孿生相關的研究課題。從那之后,數字孿生這個概念,就開始風靡互聯網和產業界,直至今日。
數字孿生的價值
從本質上來說,數字孿生把現實世界中的物理實體,通過一系列技術映射模擬到虛擬空間中去,以實現高效科學的診斷、預測和決策。之所以要映射模擬,主要有兩個原因:一是真實本體的造價昂貴,試錯成本高。二是真實本體獨一無二,無法物理復制。也就是說數字孿生技術對于造價昂貴、獨一無二無法復制的物理實體有天然的應用價值。
比如在工業制造領域,采用數字孿生技術,通過對運行數據進行連續采集和智能分析,可以預測零部件或產線工作的最佳時間點,也可以提供維護周期的參考依據。數字孿生體也可以提供故障點和故障概率的參考等。
比如在智慧城市領域,數字孿生和5G、智慧城市聯系非常密切。借助城市內部署的各類傳感器和攝像頭,以及物聯網技術,這些終端數據可以很快地被提取出來,通過數字化系統采集、計算、分析后傳遞到云端。城市管理者基于這些數據,可以更好構建數字孿生體,從而高效管理城市。
除了上述領域外,包括數字鄉村、水利、電力、軌道交通、重點建筑等很多場景都適合采用數字孿生技術,應用前景非常廣闊。
從全球來看,不止有國外美國GE、法國達索、德國西門子這樣的全球知名公司,在數字孿生技術研發和應用方面,國內的很多科技企業也在數字孿生技術上有所布局,其中就包括北京智匯云舟科技有限公司(以下簡稱智匯云舟)。
智匯云舟成立于2012年,是國家級和中關村雙高新技術企業、中關村城市大腦產業聯盟城市創新共同體發起成員單位、中科院科技創新發展研究院理事單位,北京市“專精特新”企業,專注于創新性的“實時實景數字孿生”技術產品與應用。
公司依托自研實時實景數字孿生引擎,融合建筑信息模型(BIM)、視頻監控(Video)、人工智能(AI)及物聯網(IOT)等多種技術,不斷豐富旗下自研生態,打造了數字孿生PaaS平臺、實景孿生虛實融合一體機、解決方案等產品。
憑借領先的技術基礎,智匯云舟持續助力各行業數字化轉型,以及推動產業協作的數字化升級。公司先后參與了多個重點項目建設,應用領域涉及智慧城市、智慧園區、數字鄉村、軌道交通、軍工、雪亮工程(平安城市)、司法監管、應急指揮、機場、工廠、學校、醫院、場館等全行業場景。
審核編輯:湯梓紅
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