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工業(yè)和信息化部發(fā)布2024年一季度工業(yè)和信息化發(fā)展情況，智能制造是制造強國建設(shè)的主攻方向，連續(xù)3年實施智能制造試點示范行動，已培育421家國家級示范工廠、萬余家省級數(shù)字化車間和智能工廠，人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)在90%以上的示范工廠得到應(yīng)用。
作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)閉環(huán)優(yōu)化的核心使能技術(shù)，數(shù)字孿生具備打通數(shù)字空間與物理世界，將物理數(shù)據(jù)與孿生模型集成融合，形成綜合決策后再反饋給物理世界的功能，為企業(yè)開展智能化升級提供了新型應(yīng)用模式。
工業(yè)數(shù)字孿生三大要素
孿生精度、孿生時間和孿生空間是評價數(shù)字孿生發(fā)展水平的三大要素：
1、孿生精度
指數(shù)字孿生反映真實物理對象外觀行為、內(nèi)在規(guī)律的準確程度，可以劃分為描述級、診斷級、決策級、自執(zhí)行級等。從孿生精度發(fā)展范式看，數(shù)字孿生由對孿生對象某個剖面描述向更精準數(shù)字化映射發(fā)展,更高的精度決定了更精準的映射、更準確的控制、更深度的應(yīng)用深度。
2、孿生時間
指孿生對象和物理對象同步映射的時間長度，如可劃分為設(shè)計孿生、設(shè)計制造一體化孿生、全生命周期孿生等。
3、孿生空間
指單元級孿生對象在通過組合形成系統(tǒng)級孿生對象過程中，所占用實際物理空間的大小，也從側(cè)面反應(yīng)了孿生對象的復(fù)雜程度，如可劃分為資產(chǎn)孿生、產(chǎn)線孿生、車間孿生、工廠孿生、城市孿生等。從孿生空間發(fā)展范式看，數(shù)字孿生由少量孿生對象簡單關(guān)聯(lián)向大量孿生對象智能協(xié)同的方向發(fā)展，打造復(fù)雜系統(tǒng)級孿生解決方案。
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工業(yè)數(shù)字孿生應(yīng)用發(fā)展模式
流程行業(yè)分析，流程行業(yè)具備數(shù)字化基礎(chǔ)好、生產(chǎn)過程連續(xù)、安全生產(chǎn)要求高等特點。目前，數(shù)字孿生應(yīng)用重點聚焦于提升設(shè)備管理、工廠管控和安全管理水平。
1）基于數(shù)字孿生的全工廠三維可視化監(jiān)控。當(dāng)前以石化、鋼鐵、核電為代表的流程行業(yè)企業(yè)已經(jīng)具備了較好的數(shù)字化基礎(chǔ)，很多企業(yè)全面實現(xiàn)了對全廠設(shè)備和儀器儀表數(shù)據(jù)采集。在此基礎(chǔ)上，多數(shù)企業(yè)涌現(xiàn)出對現(xiàn)有工廠進行三維數(shù)字化改造的需求。通過構(gòu)建工廠三維幾何模型，為各個設(shè)備、零部件幾何模型添加信息屬性，并與對應(yīng)位置IOT數(shù)據(jù)相結(jié)合，實現(xiàn)全工廠行為實時監(jiān)控。
2）基于數(shù)字孿生的工藝仿真及參數(shù)調(diào)優(yōu)。工藝優(yōu)化是流程行業(yè)提升生產(chǎn)效率的最佳舉措，但由于流程行業(yè)化學(xué)反應(yīng)機理復(fù)雜，在生產(chǎn)現(xiàn)場進行工藝調(diào)參面臨安全風(fēng)險，所以工藝優(yōu)化一直是流程行業(yè)的重點和難點。基于數(shù)字孿生的工藝仿真為處理上述問題提供了解決方案，通過在虛擬空間進行工藝調(diào)參驗證工藝變更的合理性，以及產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。
3）基于實時仿真的設(shè)備深度運維管理。傳統(tǒng)設(shè)備預(yù)測性維護往往只能預(yù)測“設(shè)備什么時間壞”，不能預(yù)測“設(shè)備哪個關(guān)鍵部位出現(xiàn)了問題”。而基于數(shù)字孿生實時仿真的設(shè)備監(jiān)測將離線仿真與IOT實時數(shù)據(jù)結(jié)合，實現(xiàn)基于實時數(shù)據(jù)驅(qū)動的仿真分析，能夠?qū)崟r分析設(shè)備哪個位置出現(xiàn)了問題，并給出最佳響應(yīng)決策。
4）是基于智能仿真的設(shè)備運行優(yōu)化。基于數(shù)字孿生的智能仿真診斷分析，將傳統(tǒng)仿真技術(shù)與人工智能技術(shù)結(jié)合，極大提升了傳統(tǒng)仿真模擬準確性。
5）是基于數(shù)字孿生虛擬仿真的安全操作培訓(xùn)。由于流程行業(yè)生產(chǎn)連續(xù)、設(shè)備不能停機、安全生產(chǎn)要求等特點，導(dǎo)致無法為新入職的設(shè)備管理、工廠檢修等技術(shù)工程師提供實操訓(xùn)練環(huán)境。基于數(shù)字孿生的仿真培訓(xùn)為現(xiàn)場工程師提供了模擬操作環(huán)境，能夠快速幫助工程師提升技術(shù)技能，為其真正開展實際運維工作提供基礎(chǔ)訓(xùn)練。
工業(yè)數(shù)字孿生應(yīng)用僅處于初級階段，真正成熟的數(shù)字孿生應(yīng)用還需要較長時期探索實踐。短期來看，三類關(guān)鍵場景有望成為重點應(yīng)用方向。一是存量工廠三維可視化改造要實現(xiàn)“應(yīng)用普及”，二是全場景虛擬制造診斷要實現(xiàn)“能力提升”，三是實時仿真/智能仿真分析要實現(xiàn)“單點突破”。數(shù)字工廠、數(shù)字車間、數(shù)字人為基礎(chǔ)的人工交互、虛實交互，以虛強實的應(yīng)用場景將有更多落地。
PLtwin數(shù)字孿生擁有Unity游戲引擎與GIS&BIM地圖的兩條技術(shù)產(chǎn)品，包含3D建模與開發(fā)的獨立數(shù)字孿生團隊，利用三維建模技術(shù)還原真實場景，模擬仿真運行狀態(tài)，打通業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字化"一張圖"的多種應(yīng)用場景。廣泛應(yīng)用于智慧社區(qū)、房地產(chǎn)、智慧城市、智慧工廠、數(shù)字產(chǎn)線、工藝仿真等諸多領(lǐng)域。