數(shù)字孿生可視化平臺(tái)（數(shù)字孿生技術(shù)）

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于數(shù)字孿生可視化平臺(tái)的問題，以下是小編對(duì)此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

• 1、數(shù)字孿生技術(shù)的過去、現(xiàn)在和未來

• 2、數(shù)字孿生在城市應(yīng)用中有哪些代表性的案例？

• 3、什么是三維可視化？數(shù)字孿生智慧城市在三維可視化管理系統(tǒng)中有什么作用？

• 4、數(shù)字孿生技術(shù)如何推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展？

一、數(shù)字孿生技術(shù)的過去、現(xiàn)在和未來

上世紀(jì)四五十年代，以計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、原子能技術(shù)為代表的第三次工業(yè)革命爆發(fā)，拉開了人類信息時(shí)代的序幕。

在隨后的數(shù)十年里，信息的價(jià)值得到了越來越多的重視，成為社會(huì)的主要財(cái)富。而信息技術(shù)，作為信息價(jià)值的挖掘工具，則得到了日新月異的發(fā)展。信息和信息技術(shù)，改變了我們每個(gè)人的工作和生活方式，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，給整個(gè)社會(huì)帶來的顛覆性變革。

進(jìn)入21世紀(jì)以后，信息技術(shù)的發(fā)展有了新的變化。

以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的算力技術(shù)演進(jìn)，以及以全光網(wǎng)絡(luò)、4G/5G、Wi-Fi 6為代表的聯(lián)接力技術(shù)飛躍，使得人們對(duì)數(shù)字技術(shù)提出了更高的期望。人們希望在信息化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，將澎湃的數(shù)字動(dòng)能從個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向包括工業(yè)制造、交通物流、教育醫(yī)療等在內(nèi)的各個(gè)垂直行業(yè)，實(shí)現(xiàn)全行業(yè)及整個(gè)社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

換句話說，數(shù)字技術(shù)除了幫助消費(fèi)者更好地社交、娛樂之外，還要幫助企業(yè)升級(jí)制造工藝、改進(jìn)經(jīng)營(yíng)流程，進(jìn)一步提升生產(chǎn)力。此外，還要幫助政府提升治理能力、優(yōu)化管理效率，改善居民的城市生活質(zhì)量。

數(shù)字孿生技術(shù)，就是基于這樣的時(shí)代背景誕生的。

2011年3月，美國空軍實(shí)驗(yàn)室首次提出了數(shù)字孿生（Digital Twin）。當(dāng)時(shí)，他們將這一概念用于戰(zhàn)斗機(jī)維護(hù)工作的數(shù)字化。

不久后，另外兩家公司關(guān)注到了數(shù)字孿生，并決定將它在民用領(lǐng)域發(fā)揚(yáng)光大。這兩家公司，分別是美國的通用電氣（GE），以及德國的西門子（Siemens）。

通用電氣和西門子是世界級(jí)的工業(yè)巨頭，長(zhǎng)期關(guān)注工業(yè)的自動(dòng)化和數(shù)字化改造，也一直在研究工業(yè)4.0。

對(duì)他們來說，數(shù)字孿生信息技術(shù)發(fā)展到新一階段的產(chǎn)物，是典型的工業(yè)數(shù)字化技術(shù)，代表了工業(yè)制造手段與數(shù)字科技深入融合發(fā)展的未來方向。為此，他們投入了大量的資源，全力進(jìn)行數(shù)字孿生技術(shù)的研發(fā)，并將其推向全球各個(gè)領(lǐng)域。

說了半天，到底什么是數(shù)字孿生呢？

數(shù)字孿生的官方概念非常拗口，是這么說的：

數(shù)字孿生，是綜合運(yùn)用感知、計(jì)算、建模等信息技術(shù)，通過軟件定義，對(duì)物理空間進(jìn)行描述、 診斷、預(yù)測(cè)、決策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理空間與賽博空間（Cyberspace，可以理解為數(shù)字虛擬空間）的交互映射。

刪掉描述，提煉骨干，會(huì)變得簡(jiǎn)單一些：“數(shù)字孿生，是物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射?！?/p>

更簡(jiǎn)單來說，數(shù)字孿生就是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。這個(gè)“克隆體”，也被稱為“數(shù)字孿生體”。

對(duì)于很多人來說，數(shù)字孿生很容易與“數(shù)字建?！被煜．吘?，數(shù)字建模也是建立了一個(gè)仿真克隆。

但實(shí)際上，數(shù)字孿生和“數(shù)字建?！笔怯泻艽髤^(qū)別。數(shù)字孿生的特性，概括起來就是4個(gè)詞——“動(dòng)態(tài)”、“全生命周期”、“實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)”、“雙向”。

所謂“動(dòng)態(tài)”，是指本體的實(shí)時(shí)狀態(tài)、還有外界環(huán)境狀態(tài)，會(huì)通過傳感器等手段，復(fù)現(xiàn)到數(shù)字孿生體上。也就是說，孿生體不是靜止的，而是變化的。

“全生命周期”，則是指數(shù)字孿生貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，包括設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、服務(wù)、維護(hù)乃至報(bào)廢回收等。它并不僅限于幫助企業(yè)把產(chǎn)品本體造出來，還在于幫助企業(yè)使用和維護(hù)本體。

“實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)”，很好理解，就是前面所說的“動(dòng)態(tài)”數(shù)字反應(yīng)，是實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的，沒有大的時(shí)延，沒有明顯滯后性。

“雙向”這個(gè)特性非常關(guān)鍵。傳統(tǒng)建模往往是單向的——建立模型，然后依據(jù)模型制造本體。數(shù)字孿生完全不同，孿生體除了接收本體數(shù)據(jù)之外，還可以反向給本體輸送數(shù)據(jù)。企業(yè)可以根據(jù)孿生體反饋的信息，對(duì)本體采取進(jìn)一步的行動(dòng)和干預(yù)。

站在技術(shù)的角度來看，數(shù)字孿生的技術(shù)體系是非常龐大的。它的感知、計(jì)算和建模過程，涵蓋了感知控制、數(shù)據(jù)集成、模型構(gòu)建、模型互操作、業(yè)務(wù)集成、人機(jī)交互等諸多技術(shù)領(lǐng)域，門檻很高。

數(shù)字孿生的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上是云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、3D建模、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及人工智能等ICT先進(jìn)技術(shù)綜合實(shí)力的博弈。

從本質(zhì)上來說，數(shù)字孿生是一項(xiàng)借助數(shù)字空間孿生模型，對(duì)物理空間真實(shí)本體進(jìn)行模擬的技術(shù)。之所以要模擬，無非是兩個(gè)原因：其一，物理本體的造價(jià)昂貴，試錯(cuò)成本太高，超過了承受能力。其二，就是物理本體獨(dú)一無二，不支持物理復(fù)制，沒有試錯(cuò)的機(jī)會(huì)。

前面提到的美國空軍實(shí)驗(yàn)室和通用電氣公司，最早的數(shù)字孿生對(duì)象，就是造價(jià)昂貴的飛機(jī)及飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。截至2018年，通用電氣就已經(jīng)積累開發(fā)了120萬個(gè)數(shù)字孿生體。根據(jù)他們自己的說法，他們已經(jīng)為每個(gè)引擎、每個(gè)渦輪、每臺(tái)核磁共振都創(chuàng)造了一個(gè)數(shù)字孿生體。

建立了數(shù)字孿生體之后，他們采集物理本體的運(yùn)行數(shù)據(jù)，放在孿生體上。然后，他們可以大膽創(chuàng)新，充分試錯(cuò)，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)改動(dòng)，進(jìn)行模擬仿真試驗(yàn)，觀察效果，從而判斷是否執(zhí)行實(shí)際產(chǎn)品的改動(dòng)。這樣一來，試錯(cuò)的成本和風(fēng)險(xiǎn)大幅下降，也縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期。

什么樣的系統(tǒng)，是獨(dú)一無二、不支持物理復(fù)制的呢？

當(dāng)然是那種大型的、真實(shí)的、公共的、正在使用的系統(tǒng)。大家應(yīng)該都想到了，我們每天生活著的城市，就是這樣的一個(gè)系統(tǒng)。

城市是極為復(fù)雜的。在城市里，有百萬甚至千萬級(jí)的人口，有不計(jì)其數(shù)的建筑、車輛，還有交織密布的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)（道路、水電煤氣、通信）。我們沒有辦法直接在城市里做試驗(yàn)，也沒辦法復(fù)制一個(gè)物理城市來做試驗(yàn)。所以，我們需要借助數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間的虛擬城市，進(jìn)行仿真、試驗(yàn)和試錯(cuò)，提升城市的管理和運(yùn)營(yíng)效率。

交通是一個(gè)城市最重要的功能之一。我們以騰訊數(shù)字孿生平臺(tái)為例，詳細(xì)看一下數(shù)字孿生技術(shù)是如何賦能智慧交通行業(yè)應(yīng)用的。

首先，我們看看城市交通數(shù)字孿生體的搭建。

騰訊利用城市級(jí)三維重建技術(shù)，基于自己的高精度地圖數(shù)據(jù)，可以真實(shí)還原出整個(gè)城市的樓宇、道路等主體要素。然后，是樹木綠化、公交站臺(tái)、交通標(biāo)記、交通標(biāo)線等靜態(tài)元素。

靜態(tài)元素有了，車輛、行人等動(dòng)態(tài)元素怎么辦？難道像電腦游戲里面一樣，隨時(shí)生成？

當(dāng)然不是。交通孿生系統(tǒng)中的車輛和行人，并不是完全虛擬出來的或者隨機(jī)生成的。

數(shù)字孿生平臺(tái)是通過路測(cè)攝像頭，實(shí)時(shí)采集真實(shí)道路監(jiān)控中的影像，檢測(cè)和感知各個(gè)目標(biāo)（車輛、行車等），然后將目標(biāo)數(shù)據(jù)“提取”出來，模型化之后，同步融入到數(shù)字孿生環(huán)境中。

這樣一來，才算真正實(shí)現(xiàn)了真實(shí)路面交通和虛擬環(huán)境的深度融合。實(shí)時(shí)交通流大數(shù)據(jù)，在數(shù)字空間被真實(shí)還原了。

在整個(gè)城市的大規(guī)模車道級(jí)實(shí)時(shí)仿真下，交通流數(shù)據(jù)可以像我們使用地圖導(dǎo)航APP一樣，通過顏色（交通熱力圖），進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。城市交通的擁堵情況，一覽無余。

交通數(shù)字孿生體搭建完成之后，我們站在上帝視角，可以做的事情就很多了。

首先，我們可以進(jìn)行特殊情況下的交通車流變化推演。模擬出現(xiàn)交通事故，或主辦大型賽事或演出，觀察車流的變化，考驗(yàn)交通路網(wǎng)的承受能力，為城市交通主管部門制定應(yīng)急預(yù)案提供決策依據(jù)。

其次，可以模擬交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，為管理部門優(yōu)化交通管理調(diào)度提供技術(shù)支持。

還有，基于虛擬環(huán)境，為救護(hù)車、消防車等緊急車輛提供路線動(dòng)態(tài)規(guī)劃，挽救生命。

在數(shù)字孿生環(huán)境中，騰訊還引入了游戲引擎相關(guān)技術(shù)，自由模擬各種天氣狀態(tài)，評(píng)估天氣對(duì)交通路網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)能帶來的影響，提前做好災(zāi)害天氣環(huán)境下的應(yīng)急預(yù)案。

值得一提的是，交通數(shù)字孿生平臺(tái)并不是封閉的。它可以對(duì)合作伙伴開放低成本低門檻的API接口，方便他們進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成調(diào)用，做大做強(qiáng)交通產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

除了城市交通之外，城際高速公路也是交通數(shù)字孿生的重要應(yīng)用場(chǎng)景。

在這個(gè)場(chǎng)景中，數(shù)字孿生技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是主動(dòng)運(yùn)營(yíng)，也就是把整個(gè)高速公路管理起來。

通過ETC、攝像頭、車聯(lián)網(wǎng)終端、RSU（路側(cè)單元）、蜂窩基站甚至衛(wèi)星，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。通過云端或現(xiàn)場(chǎng)MEC（邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)），可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理。

對(duì)于高速公路的管理部門來說，基于感知到的車流、路面、天氣、事故數(shù)據(jù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路全要素全時(shí)空的主動(dòng)安全式精細(xì)管控，例如車道級(jí)定位及引導(dǎo)，動(dòng)態(tài)路徑編排，交通基礎(chǔ)設(shè)施調(diào)控，等等。

對(duì)于駕駛員來說，交通數(shù)字孿生技術(shù)具備準(zhǔn)確率達(dá)到95%的精準(zhǔn)感知能力，以及300ms端到端時(shí)延的通信能力。它可以將異常事件告警以視覺和聲音的方式，發(fā)送到駕駛員的孿生終端上，提高駕駛員的安全通行能力。

尤其是在惡劣天氣（例如大霧、暴雨等）以及黑夜情況下，駕駛員的視線受阻，可以通過孿生駕駛員端獲取實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的周邊路況情況。

基于交通數(shù)字孿生技術(shù)，系統(tǒng)還可以為車主提供LBS伴隨式服務(wù)，將服務(wù)通過微信、地圖App等方式，推送給車主，改善駕乘體驗(yàn)。

交通數(shù)字孿生技術(shù)的另外一個(gè)顯著特點(diǎn)，是可計(jì)算能力。

它主要體現(xiàn)在仿真預(yù)測(cè)的道路交通可計(jì)算和空間可計(jì)算能力。通過仿真預(yù)測(cè)，可以預(yù)知未來1個(gè)小時(shí)的交通流狀況，支撐不同交通管理場(chǎng)景的應(yīng)急預(yù)案仿真，為決策者提供科學(xué)量化的決策依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

最后再說說現(xiàn)在很火的無人駕駛。

無人駕駛是智慧出行的一個(gè)終極發(fā)展方向。目前，各大廠商都在積極進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研究和測(cè)試。

然而，想要實(shí)現(xiàn)無人駕駛技術(shù)的普及，最重要的一點(diǎn)，就是行駛數(shù)據(jù)的海量測(cè)試和學(xué)習(xí)。但是，目前的法律法規(guī)，以及路況條件，并不允許無人駕駛車輛隨意進(jìn)入真實(shí)道路環(huán)境進(jìn)行測(cè)試。這時(shí)，數(shù)字孿生環(huán)境就可以發(fā)揮作用了。

基于數(shù)字孿生環(huán)境，可以自由組合構(gòu)建自動(dòng)駕駛測(cè)試環(huán)境，在云端實(shí)現(xiàn)城市級(jí)云仿真環(huán)境的并行加速測(cè)試，而且是7×24小時(shí)不間斷測(cè)試，每天可以測(cè)試1000萬公里。這對(duì)于無人駕駛技術(shù)來說，簡(jiǎn)直就是福音。無人駕駛技術(shù)的開發(fā)周期可以大幅縮短，加速普及落地。

總而言之，數(shù)字孿生作為一項(xiàng)“虛實(shí)結(jié)合”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)，正在各個(gè)領(lǐng)域加速落地。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)代浪潮，更是推動(dòng)了它的價(jià)值爆發(fā)。

未來的一百年，人類如果想要實(shí)現(xiàn)更大的野心，以數(shù)字孿生為代表的虛擬空間技術(shù)，將是重要的工具和場(chǎng)景。

數(shù)字孿生到底還有多大的潛力？讓我們拭目以待吧！

二、數(shù)字孿生在城市應(yīng)用中有哪些代表性的案例？

根據(jù)中國信通院聯(lián)合數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用工委會(huì)共同編寫的2021年數(shù)字孿生城市優(yōu)秀案例編匯顯示，以下為小編整理的部分優(yōu)秀案例（排名不分先后），數(shù)字孿生全部?jī)?yōu)秀案例建議查看官方平臺(tái)說明

城市燃?xì)鈭?chǎng)站數(shù)字孿生智能運(yùn)維管控技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用（北京航空航天大學(xué)）

臥龍AI系統(tǒng)模擬平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目“城市場(chǎng)景模擬決策”專題場(chǎng)景（清鵬智能科技有限公司）

騰訊云微瓴智能建造創(chuàng)新服務(wù)案例（騰訊云計(jì)算（北京）有限責(zé)任公司）

美蘭機(jī)場(chǎng)海關(guān)數(shù)字孿生可視化指揮系統(tǒng)（智慧眼科技股份有限公司）

五一廣場(chǎng)站孿生智控服務(wù)平臺(tái)（北京五一視界數(shù)字孿生科技股份有限公司）

明珠灣智慧城市信息平臺(tái)（北京超圖軟件股份有限公司）

三、什么是三維可視化？數(shù)字孿生智慧城市在三維可視化管理系統(tǒng)中有什么作用？

數(shù)字孿生城市是基于云計(jì)算、信息化、操作性融為一體的智能管理系統(tǒng)。商迪3D結(jié)合信息交接、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制、安全、可靠、實(shí)時(shí)顯示、簡(jiǎn)易操作等物理實(shí)體技術(shù)。將園區(qū)、工業(yè)、建筑、設(shè)施等基本數(shù)據(jù)、詳細(xì)的展現(xiàn)，結(jié)合智慧城市模型，提高城市環(huán)境、城市管理、城市設(shè)備、城市防災(zāi)、城市設(shè)備、城市消防可視化改造等諸多領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用。從而達(dá)到節(jié)約成本不浪費(fèi)資源，通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示提高效率。

三維可視化管理系統(tǒng)的重點(diǎn)應(yīng)用

三維可視化管理系統(tǒng)重點(diǎn)應(yīng)用于智慧城市攝像遠(yuǎn)程監(jiān)控、消防管理控制、壞境衛(wèi)生監(jiān)控、設(shè)施控制管理、城市環(huán)境監(jiān)控、GPS實(shí)時(shí)定位、智能消防、路燈等管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了城市的設(shè)備、道路、安防、建設(shè)視化的智慧城市三維可視化管理系統(tǒng)組成的全方面三維虛擬仿真系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)部和外部的可視、可以實(shí)時(shí)顯示更新推送的數(shù)據(jù)。從不同的角度來說，可以將現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)在三維景象中呈現(xiàn)，搭建城市的監(jiān)控、查詢、分析、匯報(bào)、顯示統(tǒng)一的可視化管理系統(tǒng)。

數(shù)字孿生智慧城市的核心

讓真實(shí)搭建虛擬技術(shù)、讓虛擬引領(lǐng)真實(shí)世界。智慧城市是數(shù)字城市發(fā)展的重要組成部分，也是智慧城市建設(shè)的新起點(diǎn)。以基礎(chǔ)作為支撐點(diǎn)，讓智慧城市呈現(xiàn)信息化和智能化的能力。以城市信息化為核心技術(shù)建設(shè)數(shù)字孿生城市，全方位展示數(shù)據(jù)的融合，打造安全、數(shù)據(jù)開放式、合理利用資源、預(yù)防城市災(zāi)難、設(shè)備管理等功能統(tǒng)一智慧城市管理系統(tǒng)，將真實(shí)世界通過信息化展現(xiàn)到數(shù)字孿生智慧城市進(jìn)行優(yōu)化，以智慧城市虛擬仿真、在真實(shí)世界合理運(yùn)用，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來，呈現(xiàn)虛實(shí)融合的管理和運(yùn)營(yíng)模式，推動(dòng)現(xiàn)代化治理能力和治理系統(tǒng)的形成。

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四、數(shù)字孿生技術(shù)如何推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展？

首先介紹一下業(yè)內(nèi)數(shù)字孿生比較流行的定義

數(shù)字孿生：是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行 歷史 等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。

——美國國防采辦大學(xué)DAU

產(chǎn)品數(shù)字孿生體的主要作用之一就是映射、監(jiān)控與操縱、診斷、預(yù)測(cè)。傳統(tǒng)的制造行業(yè)，以人員經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷為依據(jù)，而且無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)判斷，隨著 科技 的發(fā)展，融合了各項(xiàng)新技術(shù)如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的制造業(yè)，變得更加“智能化”，不僅能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)產(chǎn)品全生命周期過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，更能通過各種傳感器實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)通過計(jì)算中心計(jì)算，預(yù)測(cè)、診斷，實(shí)現(xiàn)在無人值守情況下的智能檢測(cè)和決策，減少了故障造成的不合格率和停機(jī)等重大問題的發(fā)生，極大地解放了生產(chǎn)力，并提高了生產(chǎn)效率。

通過數(shù)字紐帶技術(shù)，在產(chǎn)品全生命周期各階段，將產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)在產(chǎn)品數(shù)字孿生體中進(jìn)行關(guān)聯(lián)映射，在此基礎(chǔ)上以產(chǎn)品數(shù)字孿生體為單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期各階段的高效協(xié)同，最終實(shí)現(xiàn)虛擬空間向物理空間的決策控制，以及數(shù)字產(chǎn)品到物理產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變。

另外，從產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)積累意義來看

大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為產(chǎn)品數(shù)字孿生體的數(shù)據(jù)積累和挖掘應(yīng)用做了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)鋪墊，產(chǎn)品數(shù)字孿生體是產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)中心，記錄了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)直至報(bào)廢/回收的所有模型和數(shù)據(jù)，是物理產(chǎn)品在全生命周期的數(shù)字化檔案，反映了產(chǎn)品在全生命周期各階段的形成過程、狀態(tài)和行為。產(chǎn)品數(shù)字孿生體實(shí)時(shí)記錄了產(chǎn)品從出生到消亡的全過程，并且在產(chǎn)品所處的任何階段都能夠調(diào)用該階段以前所有的模型和數(shù)據(jù)，產(chǎn)品在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)和任何階段都是狀態(tài)可視、行為可控、質(zhì)量可追溯的。比如在產(chǎn)品使用階段，產(chǎn)品數(shù)字孿生體在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造階段的所有數(shù)據(jù)和模型記錄集合能夠?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量追溯、產(chǎn)品可靠性分析提供準(zhǔn)確的模型和數(shù)據(jù)來源。

從這三個(gè)角度來看，數(shù)字孿生技術(shù)帶來的效益遠(yuǎn)不止技術(shù)本身實(shí)現(xiàn)，還涉及了更加廣泛的積極影響，數(shù)字孿生從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、回收等全生命周期的作用，整合了數(shù)據(jù)流、工作流、解決了企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品通常會(huì)面臨的成本、時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)三大問題，極大地驅(qū)動(dòng)了企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新的動(dòng)力，數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，將會(huì)為縮短研發(fā)與產(chǎn)品制造時(shí)間，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提供巨大的推動(dòng)力。

自主創(chuàng)新國產(chǎn)化的 Hightopo 數(shù)據(jù)可視化能夠完全貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈做數(shù)字孿生產(chǎn)品，已實(shí)現(xiàn) 智能化、無代碼、可配置 的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化管理。已廣泛應(yīng)用于各類場(chǎng)景，以設(shè)計(jì)、監(jiān)控類場(chǎng)景為主。智慧城市、工業(yè)4.0、智能駕駛行業(yè)是先進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)使用較多的行業(yè)。為連接電力、船舶、城市管理、農(nóng)業(yè)、建筑、制造、石油天然氣、 健康 醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)、航空航天領(lǐng)域等各行各業(yè)。

使用 Hightopo 的 2D、 3D 和 GIS 可視化技術(shù)結(jié)合傾斜攝影和數(shù)字孿生技術(shù)，搭建出各行業(yè)智慧管理的三維可視化系統(tǒng)。案例匯集如下：

智慧園區(qū)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

智慧交通

數(shù)字孿生技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景——生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。個(gè)性化、多元化的市場(chǎng)消費(fèi)需求成為主流，制造業(yè)正面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，面臨著巨大的時(shí)間、成本、質(zhì)量、產(chǎn)品差異化等方面的壓力。 而搭建基于數(shù)字孿生技術(shù)的數(shù)字化工廠是解決這些問題的最佳途徑，通過依托產(chǎn)品整個(gè)周期的真實(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)，在虛擬環(huán)境中對(duì)生產(chǎn)全過程進(jìn)行仿真、優(yōu)化及重構(gòu)。 通過創(chuàng)建虛擬模型來模擬生產(chǎn)過程，并且這些虛擬模型可以為物理工廠車間里所有連接的機(jī)器、工具和設(shè)備進(jìn)行數(shù)字操作。這就可以使企業(yè)能夠快速配置生產(chǎn)系統(tǒng)，以最大限度地提高效率，提高資產(chǎn)利用率，防止停機(jī)，具備一定的靈活性。

因此，企業(yè)在數(shù)字化工廠建設(shè)中，通過數(shù)字孿生技術(shù)能夠并行完成“實(shí)物設(shè)備數(shù)字化、運(yùn)動(dòng)過程腳本化、系統(tǒng)整線集成化、控制指令下行同步化、現(xiàn)場(chǎng)信息上行并行化”，形成整線的執(zhí)行引擎，實(shí)物設(shè)備與所對(duì)應(yīng)的虛擬模型進(jìn)行虛實(shí)互動(dòng)、指令與信息同步，形成一個(gè)支持實(shí)物設(shè)備連線的車間快速設(shè)計(jì)、規(guī)劃、裝配與測(cè)試平臺(tái)。

通過數(shù)字化的手段，將原先無法保存的專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)字化，并提供了保存、復(fù)制、修改和轉(zhuǎn)移的能力。較于傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)領(lǐng)域，經(jīng)驗(yàn)往往是一種模糊而很難把握的形態(tài)，很難將其作為精準(zhǔn)判決的依據(jù)。

提到作為新基建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，首先要講的一個(gè)概念就是 “數(shù)字孿生Digital Twin” ，或者說數(shù)字雙胞胎、數(shù)字映像、機(jī)器數(shù)字雙胞胎。

數(shù)字孿生的概念最早由密歇根大學(xué)的Michael Grieves博士于2002年提出（最初的名稱為“Conceptual Ideal for PLM”），至今有超過15年的 歷史 。但直到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，數(shù)字孿生才真正得到了應(yīng)用。

什么是數(shù)字孿生

數(shù)字孿生的官方解釋非常復(fù)雜：“數(shù)字孿生，是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行 歷史 等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的 全生命周期過程 。”

我們基于下面這張圖片來重新解讀一下數(shù)字孿生的概念：

基于該可視化界面，我們可以查看到 設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和各種參數(shù) ，同時(shí)可以通過該界面 對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控 。那么我們可以認(rèn)為基于以下可視化界面初步實(shí)現(xiàn)了該設(shè)備數(shù)字孿生的構(gòu)建。

簡(jiǎn)單來說，數(shù)字孿生就是將機(jī)器從物理世界映射到虛擬世界。那么這里面就存在了3個(gè)要素：

物理空間的實(shí)體產(chǎn)品、 虛擬空間的虛擬產(chǎn)品 、 物理空間和虛擬空間之間的數(shù)據(jù)和信息交互 。

數(shù)字化雙胞胎技術(shù)是將帶有三維數(shù)字模型的信息拓展到整個(gè)生命周期中的影像技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)虛擬與物理數(shù)據(jù)同步和一致，它不是讓虛擬世界做現(xiàn)在我們已經(jīng)做到的事情，而是發(fā)現(xiàn)潛在問題、激發(fā)創(chuàng)新思維、不斷追求優(yōu)化進(jìn)步——這才是數(shù)字孿生的目標(biāo)所在。

數(shù)字孿生的構(gòu)建會(huì)帶來什么價(jià)值

我們首先從我們的設(shè)備制造商來看一下。對(duì)于設(shè)備制造商，主要有兩類設(shè)備： 廠內(nèi)設(shè)備 和 廠外設(shè)備 。廠內(nèi)設(shè)備主要是我們的生產(chǎn)設(shè)備，廠外設(shè)備主要對(duì)應(yīng)我們的工業(yè)產(chǎn)品。

通過對(duì)廠內(nèi)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，我們可以實(shí)現(xiàn) 生產(chǎn)線的智能運(yùn)維 ，提升生產(chǎn)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。同時(shí)會(huì)帶來一些商業(yè)模式的創(chuàng)新，比如共享工廠、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等新模式的出現(xiàn)。

通過對(duì)廠外設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，我們可以實(shí)現(xiàn) 后市場(chǎng)的智能運(yùn)營(yíng) ，提升服務(wù)質(zhì)量，降低運(yùn)營(yíng)成本。數(shù)據(jù)的采集同時(shí)會(huì)輔助研發(fā)和營(yíng)銷，提升我們的產(chǎn)品質(zhì)量和二次銷售。當(dāng)然，廠外設(shè)備聯(lián)網(wǎng)也會(huì)帶來一些新商業(yè)模式的突破，比如融資租賃、大數(shù)據(jù)保險(xiǎn)、從賣產(chǎn)品到賣服務(wù)的轉(zhuǎn)變等。

數(shù)字孿生技術(shù)是制造企業(yè)邁向工業(yè)4.0戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù) ，通過掌握產(chǎn)品信息及其生命周期過程的數(shù)字思路將所有階段（產(chǎn)品創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、制造規(guī)劃、生產(chǎn)和使用）銜接起來，并連接到可以理解這些信息并對(duì)其做出反應(yīng)的生產(chǎn)智能設(shè)備。

智能制造體系中的設(shè)備數(shù)字孿生

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為我們帶來了更多的選擇，下面我們就 基于SaaS化的工業(yè)可視化工具——云視界 ，為大家分享一下如何構(gòu)建設(shè)備的數(shù)字孿生。

以設(shè)備制造商（OEM）為例，“數(shù)字孿生”的構(gòu)建步驟如下：

1、設(shè)備接 入 ：根云平臺(tái)覆蓋95%主流工業(yè)控制器，支持400+種工業(yè)協(xié)議，適配100%國際通用硬件接口。在廠內(nèi)SCADA、MES等生產(chǎn)系統(tǒng)接入，和廠外設(shè)備控制器接入，以及啞設(shè)備接入方面均有成熟案例。

2、平臺(tái)配置 ：根云平臺(tái)輕松配置設(shè)備數(shù)據(jù)、報(bào)警規(guī)則，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)字映射。

3、畫面搭建 ：根云視界作為一款專注于工業(yè)領(lǐng)域企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和政府監(jiān)管的可視化工具，通過托拉拽的方式即可快速配置可視化界面。同時(shí)提供豐富的模板庫、素材庫和組件庫，更有工業(yè)專屬組件。

4、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù) ：根云視界深度融合根云平臺(tái)IoT數(shù)據(jù)，無需任何開發(fā)，輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)配置、物模型匹配、設(shè)備動(dòng)效、指令控制等。

5、一鍵發(fā)布 ：根云視界支持一鍵發(fā)布，手機(jī)、Pad、PC、大屏幕同步自適應(yīng)，并可輕松集成至APP、小程序、web等各類第三方平臺(tái)。

根云視界目前已服務(wù)客戶150+，案例覆蓋13個(gè)工業(yè)場(chǎng)景，37個(gè)細(xì)分行業(yè)?，F(xiàn)工具開通 免費(fèi)試用 ，可登陸云視界官網(wǎng)申請(qǐng)注冊(cè)。

轉(zhuǎn)載自【根云視界】~

以上就是關(guān)于數(shù)字孿生可視化平臺(tái)相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。

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