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数字孪生是什么?工厂数字孪生实例分析

2023-01-12

数字孪生是建筑物或城市等物理实体的 3D 模型,数字孪生具有实时、连续的数据,可实时更新其功能和流程,从而为工程师提供分析和优化生产流程的数据支撑。简单来说,数字孪生是物理实体的 3D 模型,3D 模型的动画由真实实体的实时数据驱动。

工厂数字孪生

工厂数字孪生实例

假设工厂准备优化厂房装配线,看看是否可以减少制造时间和成本。第一步,要构建工厂的 3D 模型,其中包括生产中涉及的所以环节和物理实体,包括机器设备、原材料、传送带、叉车、手推车,甚至人员。

然后,在实体工厂中,配置机器设备和机器人向管理人员发送有关其操作的实时数据,例如完成一个周期的时间长度。管理人员可以将传感器放置在关键区域,以便在发生变化时能及时反馈到系统,比如原材料托盘到达时或成品装满容器时会及时通知系统管理人员。

接下来,会设置一个软件界面来处理实时数据并实时更新 3D 模型。现在就可以拥有工厂最新的数据信息,在计算机屏幕上甚至在 VR 中都可以看到工厂的数字双胞胎(数字孪生)。

而且无论什么时间,什么地点,公司管理者和工程师都可以通过查看数字孪生系统来“查看”工厂车间实况,甚至可以与之互动,放大屏幕查看特定流程正在做什么,或缩小以查看它如何影响整个流程。除此之外还可以通过数学模型和工具进一步分析捕获的数据,给进一步决策提供信息。

从这个数字孪生工厂的实例,可以看到数字孪生如何是服务各项流程的。除此之外,数字孪生还可以用于以下场景:

  • 设备管理
  • 城市规划
  • 自动驾驶汽车测试
  • 设备使用情况、数据、工作流分析

数字孪生提供数字和视觉信息,帮助设计师、建筑师、工程师和决策者前所未有的可视化结构。数字孪生是连接制造物理世界和数字虚拟世界的最佳纽带。通过数字孪生改善生产运营,实现全价值链的闭环反馈和持续改进。

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从物理实体到 3D 模型的数字孪生实时数据流,需要强大的算力支持。3DCAT实时云渲染把非常重的图形计算放到云端,云端服务器可以配置较高端的GPU设备,通过云端服务器进行计算,实时编码,编码后将其“流化”,通过网络,把计算结果实时推送至终端(例如手机、PC、平板和XR设备),推动数字孪生应用落地。 3DCAT实时云渲染方案

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