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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】雙生數(shù)字化(Digital Twin)目的是模擬飛機(jī)與宇宙飛船的運(yùn)作狀況，提高任務(wù)成功率，以及合理延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)減低維修經(jīng)費(fèi)。隨計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與建模技術(shù)的進(jìn)步，加上物聯(lián)網(wǎng)收集各項(xiàng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，雙生數(shù)字化的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。
利用工程仿真為產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程提供可靠的信息流，進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)新并降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，整合實(shí)際與虛擬的平臺(tái)新技術(shù)-直譯為雙生數(shù)字化(Digital Twin)，但這個(gè)名詞其實(shí)不容易理解，或用“數(shù)字化模擬”來(lái)表達(dá)會(huì)更為恰當(dāng)。
所謂數(shù)字化仿真就是將某個(gè)現(xiàn)實(shí)設(shè)備與器材，以IT科技制成完全相同的虛擬模型，以利分析實(shí)驗(yàn)；隨科技進(jìn)步數(shù)字化模擬的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，料將加速制造業(yè)革命。
“Digital Twin”是2011年美國(guó)航空太空總署(NASA)的論文中，提出的名詞，目的是模擬飛機(jī)與宇宙飛船的運(yùn)作狀況，提高任務(wù)成功率，以及合理延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)減低維修經(jīng)費(fèi)。
至于這個(gè)概念，早可回推到1960年代美國(guó)空軍的機(jī)身結(jié)構(gòu)管理計(jì)劃(ASIP)，實(shí)際記錄每架飛機(jī)的運(yùn)作狀況與結(jié)構(gòu)劣化狀況，進(jìn)行每架飛機(jī)的可用壽限管理，而不是使用時(shí)間一到就退役，除減少浪費(fèi)外，還可避免已超過(guò)使用壽限的飛機(jī)繼續(xù)飛行，危及飛行員生命。
而隨計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與建模技術(shù)的進(jìn)步，加上物聯(lián)網(wǎng)(IoT)收集各項(xiàng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，數(shù)字化仿真的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，比方GE(General Electric)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)(Industrial Internet)概念中，就把數(shù)字化仿真科技應(yīng)用在噴射引擎與風(fēng)力發(fā)電機(jī)上。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)大的問(wèn)題，就是使用過(guò)久造成的故障，因?yàn)轱L(fēng)力會(huì)受地形影響，即使相鄰的2個(gè)風(fēng)機(jī)受風(fēng)狀況也不相同，所以GE就對(duì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)建立模型，以發(fā)電機(jī)上的傳感器實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)，估算零組件壽命，以利佳時(shí)機(jī)進(jìn)行維修。
而在接收噴射引擎或風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真的過(guò)程中，也會(huì)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程差異對(duì)每臺(tái)引擎或發(fā)電機(jī)的影響，然后回溯安裝在生產(chǎn)設(shè)備上，從生產(chǎn)階段開(kāi)始監(jiān)測(cè)，提高模擬的度，并從中建立物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Predix，改善制造流程。
數(shù)字化模擬技術(shù)成功的要點(diǎn)有三：
一，可在IT科技的虛擬模型中忠實(shí)呈現(xiàn)真實(shí)情況；
二，可隨時(shí)接收新情報(bào)讓模型與實(shí)際產(chǎn)品一致；
三，必須一對(duì)一對(duì)應(yīng)，因?yàn)闆](méi)有任何產(chǎn)品完全相同，縱使離開(kāi)生產(chǎn)線時(shí)很像，但用戶不同就會(huì)帶來(lái)差異。
基本上，以GE的引擎及發(fā)電機(jī)這種高科技產(chǎn)品而言，要100%模擬現(xiàn)實(shí)仍有難度，但GE表示剛引進(jìn)時(shí)模擬度只有60%，但隨技術(shù)進(jìn)步，模擬精度逐漸提升，度已逼近100%，則效果愈趨明顯。
目前已有不少先進(jìn)制造廠，投入數(shù)字化仿真技術(shù)與平臺(tái)的研發(fā)，比方達(dá)梭(Dassault)以及IBM等，接下來(lái)如何利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能(AI)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)等各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，提高數(shù)字化仿真程度與擴(kuò)大應(yīng)用層面，值得進(jìn)一步研究。
(原標(biāo)題：Digital Twin概念源自航天業(yè) 隨同物聯(lián)網(wǎng)回饋制造業(yè))
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