数字孪生的概念并不新鲜。事实上,据报道,首次应用是在 25 年前,当时正值伦敦希思罗机场快线设施基础和围堰施工的早期阶段,用于监测和预测基础钻孔灌浆。自首次应用以来的这些年里,边缘计算、人工智能、数据连接、5G 连接和物联网 (IoT) 的改进使数字孪生变得具有成本效益,现在已成为当今数据驱动型企业的必需品。
随着新一代信息技术在工业和产品设计领域的应用,大数据驱动的产品设计时代已经到来,但大数据驱动的产品设计主要侧重于物理数据的分析,而非虚拟模型的分析,即产品物理空间与虚拟空间往往缺乏融合。数字孪生作为一种连接物理世界与虚拟世界的新兴技术,近年来在世界范围内引起了广泛关注。本文提出了一种基于数字孪生方法的产品设计新方法。首先简要介绍了产品设计的发展,然后提出并分析了数字孪生驱动的产品设计(DTPD)框架。最后通过一个案例来说明所提出的 DTPD 方法的应用。
摘要:数字孪生概念为在现有制造系统的背景下整合复杂的数学模型提供了一个绝佳的机会。此类模型可为船厂管理提供预测分析,从而改善战略、战术和运营层面的最终结果。因此,本研究介绍了将基于马尔可夫框架的有限状态方法整合到船舶生产环境中的可能性,包括其概述、数字线程和工厂车间数据依赖性。首先,在船厂生产线的情况下,通过有限状态方法解决预测分析问题,然后通过离散事件理论使用数值模型验证所获得的结果。预测分析表明,生产线的平衡几乎是理想的,除了在涂层染色和标记操作之前存储加强筋的缓冲区。此外,造船厂生产线的可改进性分析扩展了预测分析的范围,使用瓶颈识别并通过数字线程影响关键绩效指标,以及通过改进维护策略。
摘要:欧洲有许多历史建筑需要提高能源效率,需要永久维护和翻新以满足可持续性和使用要求。资产所有者和资产管理者需要采用新策略来保护历史建筑,同时在其生命周期内优化成本和收益。从这个意义上说,数字化转型被证明是开辟新场景的时机。数字孪生范式有望为实现建筑资产的可持续知识、保护、修复和管理以及解决保护这些建筑的建筑特征同时使其适应监管框架规定的功能和性能要求的困境提供宝贵价值。本研究提出了一种工作流程,该工作流程集成了遗产建筑信息模型 (HBIM) 和建筑性能模拟 (BPS) 工具,以数据驱动 1920 年代至 1960 年代之间建造的意大利历史现代建筑的能源改进。在获取有关建筑物的信息后,基于国际基础类 (IFC) 标准实现 HBIM 模型和建筑能量模型 (BEM)。定义能源干预措施,计算建筑成本,并预测干预生命周期内热需求的收益。最后,快速的多标准分析可以比较不同的干预组合,并指出有关能源、经济和财务问题的建筑能源改进的最佳解决方案。这些成果代表了实现动态、可访问和可共享的数字孪生的第一步。
编程(44) Revit(43) 平台(24) AutoCAD(15) 智能手机应用程序(10) Navisworks(8) Leica Cyclone REGISTER 360(6) Graphisoft ArchiCAD(6) Rhino(6) ArcGIS(5) Autodesk Recap(5) CloudCompare(5) 有限元模型(5) SketchUp(4) Unity3D(4) AR&VR(4) Bentley(3) Ecotect(3) EnergyPlus(3) RealWorkSurvey(3) xBIM(3) 3ds Max(2) Faro Scene(2) Solibri(2)
多年来,科学家和工程师们创建了现实世界物体的数学模型,随着时间的推移,这些模型变得越来越复杂。如今,传感器和网络技术的发展使我们能够将以前离线的物理资产链接到数字模型。这样,物理对象所经历的变化就会反映在数字模型中,而从模型中获得的见解可以对物理对象做出决策,并可以以前所未有的精度对其进行控制。
nature.com › original › magazine-assets 2021年7月18日 — 2021年7月18日 分析表明,数字孪生、‘智能制造’、‘……飞机、智慧城市等。由十家集团企业。... 和模型的可靠性;。
摘要:建筑行业的最新技术发展正在寻求通过使用信息物理系统 (CPS) 来增强 BIM 等信息模型来创建智慧城市。目前,BIM 模型通常用于与基于物联网的系统配合使用,并采用在通信层提供互操作性的智能技术。未来,可以预见数字孪生将通过监控和模拟为信息物理系统提供新的可能性。然而,在这个快速发展的领域,很少有人充分考虑安全性。本文回顾了有关在建筑环境中使用物联网的相关文献,并分析了当前的做法。它还介绍了使用物联网改善建筑和生活体验的城市示例。最后,它回顾了数字孪生如何在 CPS 中定义的多个层中发挥作用,从物理对象到信息模型。根据此次审查,我们提出了建议,记录了如何扩展 BIM 规范以符合物联网标准、增强标准以支持网络安全,以及确保数字孪生和城市标准能够完全融入未来安全的智慧城市。
摘要:工业 4.0 的数字孪生概念将为风能转换系统带来许多优势,例如,在状态监测、预测性维护和控制或设计参数优化方面。虚拟副本是数字孪生的核心。要构建虚拟副本,必须为涡轮机组件选择适当的建模技术。选择这些模型时必须考虑数字孪生的预期用例,在模型保真度和计算负载之间找到适当的平衡。这篇评论文章概述了有关涡轮机空气动力学、结构和传动系统力学、永磁同步发电机、电力电子转换器以及俯仰和偏航系统的建模技术的最新文献。对于每个组件,都给出了具有不同模型保真度和计算负载的模型的平衡概述,范围从简化的集中参数模型到基于高级数值有限元方法 (FEM) 的模型。文献综述的结果以图形方式呈现,以帮助读者进行模型选择。在此基础上,提出了数字孪生的高级结构以及具有最小计算负载的虚拟副本。提出了多级分层虚拟副本的概念。