在当今的商业环境中,产品种类和定制化的趋势从未间断。由于这种发展,需要敏捷和可重构的生产系统来应对各种产品和产品系列。为了设计和优化生产系统以及选择最佳产品匹配,需要产品分析方法。事实上,大多数已知方法旨在从物理层面分析产品或一个产品系列。然而,不同的产品系列在组件数量和性质方面可能存在很大差异。这一事实阻碍了对生产系统进行有效比较和选择合适的产品系列组合。提出了一种新方法,从现有产品的功能和物理架构的角度对其进行分析。目的是将这些产品聚类为新的面向装配的产品系列,以优化现有装配线并创建未来的可重构装配系统。基于基准流链,分析产品的物理结构。识别功能子组件,并执行功能分析。此外,输出的是混合功能和物理架构图 (HyFPAG),它通过为生产系统规划人员和产品设计师提供设计支持来描述产品系列之间的相似性。以指甲刀为例来解释所提出的方法。工业案例
随着建筑、工程和施工行业拥抱数字化时代,建筑资产的设计、施工和运营过程中涉及的流程越来越多地受到处理传感器网络数据的增值监控、在以语义模型为基础的安全弹性存储系统中管理这些数据以及工程系统的模拟和优化的技术的影响。除了提高价值链的效率外,此类信息密集型模型和相关技术在最大限度地减少建筑物生命周期影响方面发挥着决定性作用。虽然建筑信息模型提供了程序、技术和数据模式,可以实现建筑组件和系统的标准化语义表示,但数字孪生的概念通过利用网络物理双向数据流的同步性,传达了涉及复杂工件的更全面的社会技术和面向过程的特征。此外,BIM 在控制系统(包括传感器网络、社会系统和建筑物范围之外的城市文物)等领域缺乏语义完整性,因此需要一种整体的、可扩展的语义方法,将不同级别的动态数据考虑在内。本文回顾了 BIM 在施工阶段的多方面应用,并强调了限制和要求,为建筑数字孪生的概念铺平了道路。然后给出了这种概念的定义,并从基础研究主题的角度进行了描述,同时阐述了未来的研究领域。
摘要:数字孪生 (DT) 是推动多个行业数字化的最有前途的技术之一。DT 是指任何物理对象(物理孪生)的数字复制品或模型。DT 与仿真和其他数字或 CAD 模型的区别在于,数字孪生和物理孪生之间可以实时自动进行双向数据交换。在任何行业实施 DT 的好处包括降低运营成本和时间、提高生产力、做出更好的决策、改善预测性/预防性维护等。因此,随着工业 4.0 的到来,产品和系统变得更加智能,依赖于收集和存储增量数据,因此其实施预计在未来几十年内将呈指数级增长。有效地将这些数据连接到 DT 可以开辟许多新的机会,本文探讨了实施 DT 的不同工业领域,以及这些机会如何推动行业向前发展。本文涵盖了 DT 在制造业、农业、教育、建筑、医药和零售等 13 个不同行业的应用,以及这些行业中的工业用例。
摘要:海洋蕴藏着丰富的资源,但海洋资源的开发利用呈现出复杂多变的产业形势。探索海洋产业的可持续发展具有重要的现实意义,因为它涉及合理利用海洋资源和保护环境。本研究创新性地综述了数字孪生技术(DTT)在船舶制造业(SBI)、海洋油气工业、海洋渔业和海洋能源产业等海洋产业各个领域的应用现状。研究结果表明,DTT 为 SBI 的全生命周期管理(LCM)提供了强大的支持,包括数字化设计、智能处理、操作和错误管理。此外,本研究深入探讨了 DTT 在海洋产业中应用的挑战和前景,旨在为该行业的智能系统提供参考和方向,并指导未来海洋资源的合理开发和利用。
摘要:海洋蕴藏着丰富的资源,但如何利用这些资源发展海洋经济,是一个复杂多变的产业形势。探索海洋产业的可持续发展具有重要的现实意义,因为它涉及合理利用海洋资源和保护环境。本研究创新性地综述了数字孪生技术(DTT)在船舶制造业(SBI)、海洋油气工业、海洋渔业和海洋能源产业等海洋产业各个领域的应用现状。研究结果表明,DTT 为 SBI 的全生命周期管理(LCM)提供了强大的支持,包括数字化设计、智能处理、操作和错误管理。此外,本文还深入探讨了 DTT 在海洋产业中应用的挑战和前景,旨在为该行业的智能系统提供参考和方向,指导未来海洋资源的合理开发和利用。
摘要:创建一个更加可持续的世界需要协调一致的努力,以解决城市持续发展带来的社会、经济和环境问题。为规划者提供解决这些问题的工具至关重要,而可持续性是主要目标之一。建模和仿真增强数字孪生可以在实施这些工具方面发挥重要作用。尽管随着时间的推移,人们已经采用了各种绿色最佳实践,并且有相关的尝试来衡量绿色成功,但已发表的文献中的研究往往侧重于解决单一问题(例如能源效率),而尚未确定一种将可持续城市规划的多个方面考虑在内的综合方法。本文首先回顾了绿色指标和数字孪生的最新研究成果。这导致开发一种评估组织绿色最佳实践以得出指标的方法,这些指标可用于数字孪生的计算决策支持。此外,它利用这些研究成果并提出了一个指标驱动的可持续性规划框架,将城市理解为一个社会技术复杂系统。这样的框架使从业者能够利用最新的发展,并为城市规划和治理各个层面的可持续性规划的复杂挑战提供计算决策支持。
摘要:创建一个更加可持续的世界需要协调一致的努力来解决城市不断发展所带来的社会、经济和环境问题。为规划者提供解决这些问题的工具至关重要,可持续性是主要目标之一。建模和仿真增强数字孪生可以在实施这些工具方面发挥重要作用。尽管随着时间的推移,人们已经采用了各种绿色最佳实践,并且有相关的尝试来衡量绿色成功,但已发表的文献中的研究往往侧重于解决单一问题(例如能源效率),而尚未确定一种将可持续城市规划的多个方面考虑在内的综合方法。本文首先回顾了绿色指标和数字孪生的最新研究成果。这导致开发一种方法来评估组织的绿色最佳实践以得出指标,这些指标用于数字孪生的计算决策支持。此外,它利用这些研究成果,提出了一个以指标为导向的可持续发展规划框架,将城市理解为一个社会技术复杂系统。这样的框架使从业者能够利用最近的发展,并为城市规划和治理各个层面的可持续发展规划复杂挑战提供计算决策支持。
摘要:创建一个更加可持续的世界需要协调一致的努力,以解决城市持续发展带来的社会、经济和环境问题。为规划者提供解决这些问题的工具至关重要,而可持续性是主要目标之一。建模和仿真增强数字孪生可以在实施这些工具方面发挥重要作用。尽管随着时间的推移,人们已经采用了各种绿色最佳实践,并且有相关的尝试来衡量绿色成功,但已发表的文献中的研究往往侧重于解决单一问题(例如能源效率),而尚未确定一种将可持续城市规划的多个方面考虑在内的综合方法。本文首先回顾了绿色指标和数字孪生的最新研究成果。这导致开发一种评估组织绿色最佳实践以得出指标的方法,这些指标可用于数字孪生的计算决策支持。此外,它利用这些研究成果并提出了一个指标驱动的可持续性规划框架,将城市理解为一个社会技术复杂系统。这样的框架使从业者能够利用最新的发展,并为城市规划和治理各个层面的可持续性规划的复杂挑战提供计算决策支持。
摘要:创建一个更加可持续的世界需要协调一致的努力,以解决城市持续发展带来的社会、经济和环境问题。为规划者提供解决这些问题的工具至关重要,而可持续性是主要目标之一。建模和仿真增强数字孪生可以在实施这些工具方面发挥重要作用。尽管随着时间的推移,人们已经采用了各种绿色最佳实践,并且有相关的尝试来衡量绿色成功,但已发表的文献中的研究往往侧重于解决单一问题(例如能源效率),而尚未确定一种将可持续城市规划的多个方面考虑在内的综合方法。本文首先回顾了绿色指标和数字孪生的最新研究成果。这导致开发一种评估组织绿色最佳实践以得出指标的方法,这些指标可用于数字孪生的计算决策支持。此外,它利用这些研究成果并提出了一个指标驱动的可持续性规划框架,将城市理解为一个社会技术复杂系统。这样的框架使从业者能够利用最新的发展,并为城市规划和治理各个层面的可持续性规划的复杂挑战提供计算决策支持。
摘要:近十年出现了高度自主、灵活、可重新配置的信息物理系统。通过使用高保真模拟,包括数字孪生(与真实资产相连的虚拟表示),该领域的研究得到了加强。数字孪生已用于过程监督、预测或与物理资产的交互。虚拟现实和增强现实增强了与数字孪生的交互,而以工业 5.0 为重点的研究正在随着数字孪生中人为因素的参与而发展。本文旨在回顾以人为本的数字孪生 (HCDT) 及其支持技术的最新研究。使用 VOSviewer 关键字映射技术进行系统的文献综述。研究了运动传感器、生物传感器、计算智能、模拟和可视化工具等当前技术,以在有前景的应用领域开发 HCDT。针对不同的 HCDT 应用形成了特定领域的框架和指南,突出工作流程和期望结果,例如 AI 模型的训练、人体工程学的优化、安全策略、任务分配等。根据机器学习要求、传感器、接口和人类数字孪生输入的标准,创建了有效开发 HCDT 的指南和比较分析。