数字孪生是实物资产的软件或虚拟表示,目的是使资产更有价值。预期结果可以是提高实物资产的可靠性和正常运行时间,更好地了解资产的当前状态、对变化的响应以及改善业务运营。
数字孪生是开发未来智能系统的一种方式。航空业带来了非常特殊的情况,因为大多数组件在整个生命周期内都不会留在第一架飞机 (A/C) 上,而且由于它们属于其他系统而不断变化。由于这些资产的价值很高,许多组件需要经过维护过程,然后安装到另一架飞机上。本文为这些组件开发了一个数字孪生概念。为此,从不同领域得出需求并将其合并到新概念中。首先,考虑航空维护生态系统的利益相关者。然后解释数字孪生或数字孪生网络的概念。为了能够识别数字孪生中的数据集,必须在讨论航空组件及其流程的细节之前引入唯一标识符。最后描述了新概念。讨论了各种标识符、分布式系统以及生态系统中利益相关者的角色。
摘要 由于计算资源成本下降和数据采集潜力不断增加,人们对数字孪生(物理原件的虚拟副本)及其工业应用的兴趣日益增加。然而,关于如何支持物理到虚拟孪生过程及其关键方面,已发表的研究有限。本研究的目的是介绍从机电一体化产品开发建模项目中获得的有关物理到虚拟孪生的见解。我们对建模项目成员进行了调查和深入访谈。在调查和访谈中,我们确定了物理产品和虚拟模型是如何关联的,使用了哪些虚拟模型,以及项目成员认为哪些一般挑战和关键方面很重要。我们的研究结果表明,对物理到虚拟孪生建模构成挑战的关键特征是模型粒度、模型验证以及模型集成和互连性。关键词:数字孪生、产品建模/模型、模拟、设计过程 联系人:Sturm,Carolin 卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) IPEK 产品工程研究所 德国 carolin.sturm@kit.edu
数字孪生技术在物流流程开发中的应用 HENRIETT MATYI 1 −PÉTER TAMÁS 2 摘要:“数字孪生是一种推动业务成果的活生生的模型”(Colin J. Parris,GE)。数字孪生技术出现在越来越多的领域,包括物流,如今为物流专业人士创造了新的研究机会。然而,多种关键技术已经得到开发。本文旨在介绍数字孪生的技术、发展和类型,并概述其在物流中的应用可能性。此外,该出版物的目的是介绍该领域的研究指南。关键词:数字孪生,第四次工业革命,物流,人工智能 1.引言 数字平台改变了客户、员工和雇主之间的关系,也改变了工作和技能。世界各地越来越多的人参与数字经济,因此充分利用数字革命非常重要。数字化转型是一种通用技术,它能够不断自我转型,提高所有行业和部门的生产力。这些重大转变很少见,但从长远来看有很多好处。过去也有一些类似的技术,例如蒸汽机、发电机和印刷机 [1]。
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。
金属增材制造 (AM) 与传统减材制造相比,具有设计灵活性更高、开发时间更短、模具成本更低、生产浪费更少等巨大优势,因此受到越来越多的关注。然而,由于材料特性、产品设计、工艺参数、工艺特征、增材制造后工艺和产品质量之间尚未解决的复杂关系,导致工艺稳健性、稳定性和可重复性不足,严重阻碍了其在业界的广泛接受。为了促进金属增材制造中高级数据分析的有效实施,以支持智能过程监控、控制和优化的发展,本文提出了一种用于金属增材制造系统的新型数字孪生 (DT) 协作数据管理框架,其中云 DT 与不同产品生命周期阶段的分布式边缘 DT 进行通信。开发了一个包含特定产品生命周期数据综合列表的金属增材制造产品数据模型,以支持协作数据管理。通过在 MANUELA 项目中开发的分布式金属 AM 系统中的实际实施,验证了所提框架的可行性和优势。还介绍了基于云和深度学习的金属 AM 层缺陷分析的代表性应用场景。所提出的支持 DT 的协作数据管理在增强对金属 AM 工艺的基本理解、开发模拟和预测模型、减少开发时间和成本以及提高产品质量和生产效率方面显示出巨大潜力。
大数据广泛应用于人类活动的各个领域,从商业研究到科学研究,但建筑、工程、施工和运营 (AECO) 行业尚未达到相同的数据收集、管理和分析能力(洛约拉,2018 年)。 BIM已经成为建筑设计、建造、运营和维护中提高效率、沟通和协作的代名词。因此,BIM是一个数据容器,通过与其他技术的联系,收集所有施工阶段的信息,例如地理信息系统(GIS)、射频识别(RFID)、物联网(IoT)、虚拟现实(VR ) 和增强现实 (AR) (Farghaly 等人,2017)。
由于数字孪生集成了通过物联网传感器提供的实时数据,因此其应用存在多种用例。组织可以将该技术应用于其可销售产品,将其转变为互联产品,从而能够从设计阶段到向客户提供的服务执行产品生命周期管理 [1]。制造商还可以通过在生产过程中连接端到端流程来受益。数字孪生可以提供提供新产品即服务业务模式的能力。这样做还允许数字孪生从数据驱动的模拟模型转变为财务会计和规划工具。在企业架构的背景下,架构师可以为组织创建 EA 蓝图作为数字孪生。