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。数字孪生为文化遗产保护提供了数字化重现与修复手段。静安区工业数字孪生
数字孪生技术作为一种创新性的数字化工具,正在深刻改变各行各业的传统模式。它通过数字化映射和智能化管理,提高了系统的效率和可靠性,降低了运营和维护成本,推动了各行业的数字化转型。未来,随着技术的不断进步和创新应用的不断深入,数字孪生技术有望为人类社会带来更加便捷、高效与智能的生活方式与发展模式。同时,我们也需要关注数字孪生技术带来的技术挑战和社会风险,加强技术研发和监管力度,确保数字孪生技术的健康发展和广泛应用。静安区工业数字孪生数字孪生技术为医疗领域提供了很多模拟模型。
国家能源局和科学技术部联合印发的该规划提出,聚焦新一代信息技术和能源融合发展,开展能源领域用智能传感和智能量测、特种机器人、数字孪生,以及能源大数据、人工智能、云计算、区块链、物联网等数字化、智能化共性关键技术研究,推动煤炭、油气、电厂、电网等传统行业与数字化、智能化技术深度融合,开展各种能源厂站和区域智慧能源系统集成试点示范,引导能源产业转型升级。以电力企业与电力用户需求为牵引,加快人工智能、数字孪生、物联网等技术在电力可靠性领域的创新应用,推动可靠性信息跨环节、跨专业、全链条的共享,构建多元化应用场景,指导电力企业在规划建设、设备选型、运维检修、供电服务等领域提质增效,服务电力用户报修复电、选址接入、业扩增容、自有设备管理等需求,促进新型储能、新能源消纳、电动汽车 V2G、虚拟电厂等新业态发展,支撑我国新型电力系统建设与发展。
建筑中的各种设备,如电梯、通风系统、消防设备等,都可以通过数字孪生进行实时监测和维护管理。为每个设备创建数字孪生体,将设备的运行参数、故障历史等信息集成到模型中。一旦设备出现异常,数字孪生模型能够及时发出警报,并根据历史数据和实时状态分析可能的故障原因。例如,电梯的数字孪生模型监测到电梯运行速度异常,系统可以快速判断是电梯轨道磨损还是电机故障,维修人员可以提前准备相应的维修工具和零部件,缩短设备停机时间,保障建筑设备的稳定运行。数字孪生模型可实时反映物理实体的各种参数变化情况。
在建筑的全生命周期中,安全至关重要。数字孪生技术可以对建筑的结构安全进行评估和预警。通过模拟自然灾害,如地震、台风等对建筑结构的影响,分析建筑的薄弱环节并提供数据指导。在建筑施工过程中,实时监测建筑结构的应力、变形等参数,与数字孪生模型中的安全阈值进行对比。一旦发现异常,立即发出预警,采取相应的加固措施。对于既有建筑,也可以通过数字孪生持续评估其结构安全性,及时发现潜在的安全隐患,保障人员生命和财产安全。航空发动机的数字孪生,助力性能提升与故障预测。静安区工业数字孪生
数字孪生能让工程师在虚拟世界对产品进行反复优化。静安区工业数字孪生
数字孪生在建筑施工管理中的应用前景十分广阔。在施工阶段,利用数字孪生技术可以构建出施工现场的实时虚拟模型。施工管理人员能够通过该模型清晰地了解施工进度。将实际施工情况与计划进度进行对比,一旦发现偏差,能及时采取措施进行调整。例如,当某一施工区域的进度滞后时,可以通过虚拟模型分析原因,是人力不足、材料供应问题还是施工工艺问题,从而针对性地解决。同时,数字孪生有助于优化施工资源的分配。通过对施工过程的模拟,可以预测不同阶段所需的人力、物力和财力,合理安排资源,避免资源浪费和短缺。在安全管理方面,数字孪生模型可以模拟施工过程中的各种安全风险场景,如高空作业、电气施工等,提前制定防护措施,降低施工事故的发生率。此外,数字孪生还能实现不同施工团队之间的高效协同。各部门可以基于同一虚拟模型进行沟通和协作,减少信息误差,提高施工效率。随着技术的不断发展,数字孪生必将成为建筑施工管理不可或缺的工具。静安区工业数字孪生