数字孪生

摘要： 近年来,全球掀起了元宇宙的投资和创业热潮,同时元宇宙也成为学术研究热点。“元宇宙”概念的泛化和定义模糊给相关研究、学术交流和产业发展造成了障碍。文章以元宇宙的概念为出发点,梳理了“元宇宙”术语定义的发展过程,对全国科学技术名词审定委员会提出的“元宇宙”定义(征求意见稿)进行了详细解读,分析了其定义的主要分歧,并对其做出了进一步思考,为元宇宙领域其他相关术语的定义和研究提供了思路。

摘要： 自我国政府提出工业4.0和"中国制造2025"计划以来,传统行业的数字化转型和智能化升级逐渐成为关注重点,而数字孪生技术是实现这一目标的重要途径.针对水务行业的数字化转型,从背景出发,提出智慧水务的实现路径.以案例分析数字孪生系统如何赋能智慧水务.

摘要： 当前制造业中设备故障的预警多是发生异常情况后立即预警,但是这种方法容易导致维修过度.为了避免此问题的出现,提高企业生产过程中故障预警的精确度,本文提出了一种基于数字孪生的设备故障预警系统.这种方法是利用标准作业指导书和数字孪生分别建立了标准车间和映射车间,通过映射车间与标准车间之间的对比分析发现异常情况.

摘要： 近年来,随着数字化转型的深入发展以及数字技术,如物联网、人工智能、大数据、高级数据分析、云计算等的兴起,数字孪生(数字双胞胎)的概念已开始从智能制造深入到供应链的领域。高德纳(Gartner)命名供应链中的数字孪生为数字供应链孪生(digital supply chain twin),已经引起了供应链业界、供应链软件提供商、研究者的广泛兴趣和重视。文章首先简单介绍了数字孪生发展趋势,然后着重阐述了数字供应链孪生的概念、特征和框架,指出了它将是数字化供应链的新基建。最后通过相关案例讨论了其商业价值。

摘要： 针对雄安新区电网数字孪生目标,以国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司电力系统的数字孪生为背景,提出了一种基于电网的数字孪生管理平台设计方案。该方案采用层次化设计方式,从总体框架和技术框架2个方面提出了一种通用的数字孪生管理平台架构。该管理平台具备数据汇聚、数据管理、应用服务等功能,兼容包括雄安规范XDB和国网标准GIM模型在内的近10种数字孪生三维模型,实现不同种类数字孪生模型转换,建立了近70类1921个数字孪生体,并借助Spark大数据处理平台和人工智能算法库,实现数字孪生的快速生成和应用场景的搭建,为雄安新区配电网数字化打下了扎实的基础。

摘要： [研究目的]数字孪生是实现工业4.0的关键技术,揭示中美两国数字孪生研究主题的异同对我国数字孪生的研究与发展具有重要意义。[研究方法]以WOS核心合集中的期刊文献作为分析样本,利用结构话题模型分析方法获得了15个主要的研究主题,然后进行了主题数量、主题内容和主题时序演化等维度的比较分析。[研究结论]中美两国数字孪生研究主题存在较小的共同研究旨趣,研究内容总体差异较大,主题数量差异较小,研究范围差异较大。中美研究者对同一话题的关注内容具有各自鲜明特征。大部分研究主题的强度随着时间发展呈现出了显著变化。根据中美数字孪生研究的主题差异,未来我国需要推动数字孪生关键技术的研发,建立健全数字孪生的研发机制,加速推进数字孪生技术应用领域。

摘要： 以某炼化企业直燃式焚烧炉的参数优化为例,对基于数字孪生原理的生产工艺参数优化进行了初步探索。首先,基于历史生产数据,通过逐步回归分析、多元线性回归分析和单调性分析算法,建立物理设备的数字孪生模型。其次,根据实时生产数据,利用上述模型计算出最优化参数。最后,通过系统接口,将计算出的参数实时返回给物理设备。结果表明,在装置能耗基本不变的情况下,该方法能够有效减少尾气排放,达到了优化生产的目的。

摘要： 数字孪生技术作为智能制造的重要分支,实现了数字化技术与制造业的有机结合,在提升产量、保证质量、降低运营成本等方面发挥了具体作用。本文提出了一种BOSCH拧紧技术的数字孪生解决方案,实现对高度智能化汽车生产线的降本增效。

摘要： 在通信技术、交互技术、计算能力、核心算法等快速发展的情况下,元宇宙呈现出了巨大的发展潜力,基于此,Facebook、腾讯、字节跳动等互联网巨头纷纷采取各种方式布局元宇宙。但从发展实践来看,元宇宙尚处于初级发展阶段,面临着技术、内容、法律等方面的制约。从根本上讲,元宇宙起源于游戏又超脱于游戏,未来元宇宙将经历云游戏、数字孪生、虚实共生三个发展形态。

摘要： 利用数字孪生技术模拟虚拟水场景是智慧水利建设的新要求之一。目前水利行业主要通过数据模拟展示虚拟的水体场景,但该方法难以有效解决实际水利业务发生动态演化、应用需求存在差异化的决策问题。因此,基于数字孪生理念研究水利业务的建模技术具有十分重要的意义。构建了水利业务问题与决策流程的孪生建模平台,通过对水利对象、模型、方案、应用的可视化建模,动态建立映射真实业务的孪生应用。通过该平台构建了长江流域的水工程预报调度业务体系,有效支撑了长江流域水工程防灾联合调度系统的建设,对在数字孪生流域中高效管理水利业务起到一定推动作用。

摘要： 针对智能建造中存在的涉及智能技术庞杂,难以统一集成应用的问题,提出了一种基于数字孪生的智能建造五维模型,并依据该模型提出了基于数字孪生的智能建造应用框架.该框架利用了数字孪生集成应用多种智能技术、实现虚实交互、提高应用领域智能水平的优势,为智能建造集成应用复杂的智能技术提供了新的思路.依据所提出的框架,为装配式建筑施工、预应力钢结构张拉、超高层施工过程监测、建筑室内安防、大型建筑运维管理等应用场景提出了实现智能建造的关键方法,以期为在建造全生命周期的其他场景中实现智能建造提供理念和技术的参考.初步的研究表明,该框架在不同的应用场景中有很好的适用性,可以为其他智能建造场景中集成应用智能技术提供指导.

摘要： 城市火灾造成巨大经济、人员损失,火灾智能应急系统作为智慧城市发展过程中城市安全的重要保障,应发挥重要作用.本文对火灾智能应急系统框架进行研究设计.该框架分为三个模块:数字孪生模型、全域信息感知和智能信息诊断.其中BIM和GIS为系统构建数字孪生模型、室内定位系统和物联网提供全域信息感知技术支撑,检测环境实时动态信息,云服务器用于存储和处理所有数据,并基于DSVGA算法为用户寻找最优疏散路径,对火灾信息进行智能诊断.最后,通过案例对系统进行展示说明,并分析其不足以及未来开发空间.

摘要： 本文提出了一种基于视频智能分析技术的交通数字孪生应用模式,其基于新一代人工智能深度学习视频智能分析技术,结合三维高精度地图GIS进行实景数字化还原展现,提出了AI+数字孪生公路的概念,同时分析了当前交通数字孪生建设的实用价值、面临的问题和未来的发展趋势,为未来智慧交通和智慧公路建设指出了一种新的建设思路.

摘要： 本文研究了数字孪生技术中与智能交通系统相关的技术体系及其应用展望.现代交通运输体系的智慧化发展趋势,是以数据为关键要素和驱动核心,促进物理空间中真实交通活动和赛博空间中虚拟交通活动之间的映射及交互,而这正是数字孪生技术使能的效果.数字孪生综合运用感知、通信、计算、建模等信息技术,对物理空间进行描述、诊断、预测、决策,进而实现物理空间与赛博空间的交互映射.车辆运行、交通管控、道路建管养等现代交通运输体系的各个环节都将受益于数字孪生,实现智慧化升级.

摘要： 水利工程是国民经济发展的重要基础设施,保障水利工程运行安全是必须要重视的任务.本文针对水利工程运行管理中所存在的一系列复杂性和多变性问题,创新性的提出将数字孪生技术应用到水利工程运行管理过程当中,构建基于数字孪生技术的水利工程运行管理体系,实现对水利工程运行管理过程的全生命周期的监管和控制,提升水利工程运行管理效率,保障运行安全.

摘要： 车联网(Vehicle to everything,V2X)作为新型信息基础设施建设的重要组成部分,为未来交通的智能化、网联化提供了技术支持.基于蜂窝车联网(C-V2X)的车路协同技术具备低时延、高可靠的通信特点,己成为国际主流的车联网通信标准.随着移动通信技术的发展,为满足高级自动驾驶应用需求,C-V2X正在从LTE-V2X演进到NR-V2X.本文从系统架构、资源调度、车联网安全几个角度总结了当前车联网的研究现状,并针对车联网技术演进,重点介绍边缘计算、群休智能、内生安全、数字孪生等相关前沿技术,展望了蜂窝车联网技术和应用的未来发展方向.

摘要： 《中国制造2025》对中国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署,智能制造作为5项重点工程之一,正在不断地推进成熟并在企业中得到应用.传统的发动机缸盖装配工艺规划的是一台设备对应一个工位零件的安装,生产线跨度长,设备耗能及故障点多,尤其是当产品升级时需要进行新的设备投入,使用成本较高.本文介绍了一种已经投产的智能化柔性发动机缸盖装配单元,可以同时对应3种机型的生产,提高效率的同时降低成本.

摘要： 《中国制造2025》对中国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署,智能制造作为5项重点工程之一,正在不断地推进成熟并在企业中得到应用.传统的发动机缸盖装配工艺规划的是一台设备对应一个工位零件的安装,生产线跨度长,设备耗能及故障点多,尤其是当产品升级时需要进行新的设备投入,使用成本较高.本文介绍了一种已经投产的智能化柔性发动机缸盖装配单元,可以同时对应3种机型的生产,提高效率的同时降低成本.

摘要： 《中国制造2025》对中国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署,智能制造作为5项重点工程之一,正在不断地推进成熟并在企业中得到应用.传统的发动机缸盖装配工艺规划的是一台设备对应一个工位零件的安装,生产线跨度长,设备耗能及故障点多,尤其是当产品升级时需要进行新的设备投入,使用成本较高.本文介绍了一种已经投产的智能化柔性发动机缸盖装配单元,可以同时对应3种机型的生产,提高效率的同时降低成本.

摘要： 《中国制造2025》对中国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署,智能制造作为5项重点工程之一,正在不断地推进成熟并在企业中得到应用.传统的发动机缸盖装配工艺规划的是一台设备对应一个工位零件的安装,生产线跨度长,设备耗能及故障点多,尤其是当产品升级时需要进行新的设备投入,使用成本较高.本文介绍了一种已经投产的智能化柔性发动机缸盖装配单元,可以同时对应3种机型的生产,提高效率的同时降低成本.

摘要： 本说明书公开一种基于数字孪生体的管理系统和方法。该管理系统包括调试数字孪生体、调试控制器、操作数字孪生体和操作控制器。调试数字孪生体与物理系统相对应，并且在物理系统的调试期间基于调试输入数据和调试输出数据进行更新。调试控制器基于调试数字孪生体进行初始化，并且配置成在调试期间管理和控制物理系统。操作数字孪生体基于调试数字孪生体生成，并且在物理系统的操作期间基于操作输入和输出数据进行适配。操作控制器由调试控制器进行初始化，并且基于操作数字孪生体适配，并且配置成在操作期间管理和控制物理系统。本说明书还公开一种基于数字孪生体的燃料电池管理系统和方法。

摘要： 本发明公开了基于人体数字孪生思想的构建肩胛提肌高保真数字孪生体方法，包括肩胛提肌高精度建模方法及其力‑形模型库构建方法、肩胛提肌组织本构模型研究及肩胛提肌高保真数字孪生体构建方法；研究动作与变形一体的肩胛提肌高精度三维几何模型建模方法，为下一步工作提供数据支撑；展开肩胛提肌组织动力学数值分析研究，结合肩胛提肌组织的力‑形几何模型库及相关试验数据，构建肩胛提肌组织本构模型，以此为基础建立肩胛提肌精确的生物动力学数值分析模型；肩胛提肌的数字孪生体借助数字孪生系统构建，主要包括信息采集、传输和处理系统、仿真计算系统和孪生映射系统；完成对人体肌肉结构高度一致的虚拟孪生映射。

摘要： 本申请属于数字孪生技术领域，具体涉及一种数字孪生处理方法及数字孪生系统，用以提高数字孪生对工业产品的生命周期覆盖性。其中，该数字孪生处理方法包括：获取物联管理平台中工业设备生命周期各阶段中目标设备的设备数据以及获取目标设备对应的机理模型；将所述设备数据转化为所述机理模型对应的动作数据；根据所述机理模型和所述动作数据生成目标设备对应的数字孪生；对所述数字孪生进行展示。本申请的方法可以将数字孪生进行展示，以为后续设备生命周期内的各阶段优化提供基础。同时，由于覆盖了生命周期各阶段，提高了数字孪生对工业产品的生命周期覆盖性。

摘要： 本发明公开了航空发动机转子系统的数字孪生体建模方法及数字孪生体，涉及发动机转子系统技术领域，包括：通过有限单元法建立转子系统的数字孪生体；利用模型缩减方法对数字孪生体进行模型缩减；模型缩减方法为固定界面模态综合法，通过获取全约束转子系统有限元模型的主模态并截取低阶模态实现模型缩减；对数字孪生体的振动信号进行仿真计算；获取物理实体实时监测的位置，对比该位置的仿真振动信号与实测振动信号，分析计算二者误差，基于误差对数字孪生体的载荷参数与支承参数进行实时修正，使仿真信号与实测信号达到高度一致。本发明通过模型缩减方法降低模型自由度，提高计算分析效率，保证交互映射的实时性。

摘要： 本发明公开了一种流程制造车间数字孪生模型、数字孪生系统构建方法，数字孪生模型构建方法，包括：通过工业的建模软件对流程制造物理车间的各要素几何物理属性进行建模，构建静态物理模型SPM；依据流程制造物理车间的动态数据之间的关联关系，构建动态数据关系模型DDRM；建立数据通讯接口，对SPM与型DDRM进行模型融合，完成数字孪生模型的构建。进一步，对车间要素的多维数字孪生模型按照物理车间的组成结构进行分级，获得车间级的多维数字孪生模型；构建物理产线系统PS、虚拟产线系统VS、生产线信息服务系统IS以及孪生数据系统DS组合而成的数字孪生系统；将PS、VS与IS通过DS进行两两交互、迭代运行，完成数字孪生系统的构建。

摘要： 本发明包括：存储单元，将第一数字孪生存储在存储部中，所述第一数字孪生包含1个以上的模型和1个以上的第二数据，所述1个以上的模型分别定义了个体在任意时刻具有的1个以上的功能，所述1个以上的第二数据包含通过被输入到所述模型来实现所述个体的功能的第一数据作为构成要素；第一运算单元，通过以将存储在所述存储部中的1个以上的第一数字孪生作为运算对象的方式进行预定的第一运算，从而创建1个以上的第二数字孪生；以及执行单元，执行用于将所述第二数字孪生配置在设定了预定的时间轴的沙盒内，并且在所述沙盒内按照所述时间轴实现由所述第二数字孪生表示的个体的功能的运算。

摘要： 本发明提供一种数字孪生网络的流量模拟方法及数字孪生网络，所述数字孪生网络包括：物理网络和孪生网络，所述物理网络的各个物理网元在所述孪生网络均设置有对应的孪生网元；所述孪生网络还包括孪生数据管理单元，该方法包括：孪生数据管理单元采集物理网元的数据集，所述数据集包括：第一流量信息，物理网元标识和流量采样率；其中，所述孪生数据管理单元与所述物理网元之间采用时延确定性网络；所述孪生数据管理单元根据基准传输时间，将所述数据集发送至所述物理网元标识对应的孪生网元；所述孪生网元根据所述数据集生成孪生流量，能够实现物理网元的实际流量和孪生网元的孪生流量的精确模拟。

摘要： 本说明书公开一种基于数字孪生体的管理系统和方法。该管理系统包括调试数字孪生体、调试控制器、操作数字孪生体和操作控制器。调试数字孪生体与物理系统相对应，并且在物理系统的调试期间基于调试输入数据和调试输出数据进行更新。调试控制器基于调试数字孪生体进行初始化，并且配置成在调试期间管理和控制物理系统。操作数字孪生体基于调试数字孪生体生成，并且在物理系统的操作期间基于操作输入和输出数据进行适配。操作控制器由调试控制器进行初始化，并且基于操作数字孪生体适配，并且配置成在操作期间管理和控制物理系统。本说明书还公开一种基于数字孪生体的燃料电池管理系统和方法。

摘要： 本申请涉及一种数字孪生仿真装置和数字孪生仿真系统，装置包括驱动装置、分别与驱动装置连接的第一扩展装置、第二扩展装置和第三扩展装置；驱动装置用于连接上位机和产品设备；第一扩展装置、第二扩展装置和第三扩展装置用于连接产品设备；驱动装置用于接收上位机的信息采集指令，根据信息采集指令采集产品设备的相关参数，和/或控制并驱动第一扩展装置、第二扩展装置和第三扩展装置采集产品设备的相关参数，并将相关参数传输至上位机，相关参数用于对产品设备进行仿真模拟。上述装置可以采集大量的产品设备的相关参数，并采用数字孪生技术根据相关参数进行仿真模拟，根据仿真模拟结果即可了解产品设备的性能等，且数据处理速度快。

摘要： 本申请涉及一种数字孪生仿真装置和数字孪生仿真系统，装置包括驱动装置、分别与驱动装置连接的第一扩展装置、第二扩展装置和第三扩展装置；驱动装置用于连接上位机和产品设备；第一扩展装置、第二扩展装置和第三扩展装置用于连接产品设备；驱动装置用于接收上位机的信息采集指令，根据信息采集指令采集产品设备的相关参数，和/或控制并驱动第一扩展装置、第二扩展装置和第三扩展装置采集产品设备的相关参数，并将相关参数传输至上位机，相关参数用于对产品设备进行仿真模拟。上述装置可以采集大量的产品设备的相关参数，并采用数字孪生技术根据相关参数进行仿真模拟，根据仿真模拟结果即可了解产品设备的性能等，且数据处理速度快。