在建筑设计阶段,数字孪生技术可以创建建筑的三维虚拟模型。设计师通过输入各种参数,如建筑朝向、材料特性、空间布局等,模拟不同设计方案下建筑的采光、通风、能耗等性能。例如,设计一座高层写字楼,利用数字孪生模型可以直观看到不同楼层高度、窗户面积和位置对室内采光的影响,从而找到合适的设计方案,提升室内舒适度,同时降低能源消耗。这种在虚拟环境中的设计优化,避免了在实际建造过程中因设计缺陷导致的返工,节省了时间和成本。电力运维依靠数字孪生,及时发现并解决潜在故障。合肥云计算数字孪生共同合作
数字孪生技术是一种通过构建物理对象的数字映射,实现虚拟与现实同步的技术。它集成了物联网、云计算、人工智能、大数据等多种前沿技术,能够对物理世界进行多方面的仿真和管理。该技术通过传感器、数据分析、建模仿真等手段,将物理实体的状态和行为实时映射到虚拟空间中,形成一个与之对应的数字化模型。这种技术不仅提高了系统的透明度和可视化水平,还使得管理者能够及时发现异常并做出精确判断。在制造业中,数字孪生技术被广泛应用于设备的预测性维护、生产线的优化布局以及产品质量的实时监测等方面,显著提高了企业的生产效率和产品质量。徐汇区科技数字孪生可视化数字孪生构建的虚拟工厂,为生产流程改进提供了新思路。
水利部发布的《关于推进水库、水闸、蓄滞洪区运行管理数字孪生的指导意见》指出,到 2027 年,推进具有防洪任务的已建大型及防洪重点中型水库等数字孪生建设,迭代优化数字孪生水利工程先行先试建设成果等;到 2030 年,基本完成上述工程的数字孪生建设,实现运行管理各项业务与数字孪生深度融合等。在建设任务方面,包括加快监测感知体系建设,利用多种现代化技术提升对水利工程各要素的感知能力;动态掌握全要素信息,开展数据调查和复核等工作;加强信息化基础设施建设,落实应急通信措施等;统筹推进数字孪生平台建设,加强数字孪生水利工程建设并与其他建设相衔接等。应用任务涵盖强化工程调度 “四预” 措施、加强安全监测数据智能分析预警、推进日常运行管理业务融合、促进数字孪生成果共享等。同时还提出了强化组织领导、落实资金渠道、完善制度标准体系、强化新技术研发推广等保障措施。
数字孪生技术的发展历史可以追溯到20世纪60、70年代的阿波罗计划。当时,美国国家航空航天局(NASA)利用虚拟模型与现实联系,成功解决了阿波罗13号的关键问题。随着技术的不断进步,数字孪生理论在21世纪初得到了启蒙,并逐渐扩展到包括制造和服务在内的产品生命周期阶段。如今,数字孪生技术已被广泛应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油、天然气、健康医疗、环境保护等众多行业。它不仅能够提高系统的效率和可靠性,还能降低运营和维护成本,推动各行业向智能化和数字化的转型。数字孪生技术为医疗领域提供了很多模拟模型。
富士康的某智能工厂运用数字孪生技术打造了生产线的数字孪生系统。在生产手机主板时,数字孪生体实时反映生产线上每台设备的运行参数和产品加工状态。有一次,数字孪生系统检测到一台贴片机的贴片精度出现微小偏差,通过对数字孪生模型的分析,确定是由于设备某个零部件的磨损导致。系统自动发出警报,并给出维修建议和更换零部件的型号。维修人员迅速响应,及时更换零部件,避免了因贴片精度问题导致的产品质量缺陷,提高了生产效率和产品合格率。此外,通过数字孪生系统模拟不同生产订单的排产方案,优化生产流程,降低了生产成本。制造企业运用数字孪生,明显提升了产品质量与生产效率。高新区科技数字孪生技术指导
数字孪生让物理实体与虚拟模型实时交互,实现高效管理。合肥云计算数字孪生共同合作
广州市在城市照明系统中引入数字孪生技术,构建了城市照明的数字孪生模型。该模型实时反映城市中每一盏路灯的工作状态,包括亮度、开关状态等。通过数字孪生系统,根据不同区域的光照需求和时间,智能调整路灯的亮度和开关时间。例如,在深夜人少车稀的路段,自动降低路灯亮度,实现节能。同时,数字孪生系统能够实时监测路灯的故障情况,当某盏路灯出现故障时,系统自动发出警报,并提供故障路灯的位置信息,维修人员可以快速前往维修,提高了城市照明系统的维护效率,保障了城市道路的夜间照明质量。合肥云计算数字孪生共同合作