数字孪生

就在各类技术专家还在试图设想元宇宙虚拟世界将为企业和消费者带来什么时，工业 元宇宙虚拟世界已经在改变人们设计、制造以及与各行业物理实体互动的方式。尽管元宇宙的定义比比皆是，工业元宇宙将如何发展还有待观察，但数字孪生越来越多地被视为其关键应用之一。 01 元宇宙与数字孪生 数字孪生在2002年首次提出，从规划新城市时创建生态系统到制定制造流程的迭代，都能见到数字孪生的身影。数字孪生也在第四次工业革命（工业 4.0）加速跨行业自动化和数字化时成为一项重要技术。 简而言之， 数字孪生是产品或流程的虚拟复制品，用于预测物理实体在其整个生命周期中的表现。 例如，宝马在建造实体设施之前创建了其在巴伐利亚的生产工厂的虚拟双胞胎。波音公司正在使用数字孪生开发模型来设计其飞机。而 “虚拟新加坡”是世界首个城市数字孪生平台，政府创建它是为了支持其政策决策和测试新技术，它不仅整合了建筑物语义信息，还承载了多领域静态、动态数据。 现在围绕数字孪生的热点和话题都越来越多，这激发了人们对工业元宇宙的无限想象。根据 ABI Research 的数据，随着越来越多的企业利用人工智能 (AI)、机器学习、 边缘计算和XR扩展现实等工业 4.0 工具来加速企业数字化转型，到 2025 年，工业数字孪生和仿真以及工业XR扩展现实的市场规模将达到 227.3 亿美元。 专家表示，成熟技术的融合正在推动工业元宇宙的发展，诺基亚云和网络服务业务总裁 Raghav Sahgal认为，其中最重要的是 5G。Sahgal认为“这确实是该行业的一个非常大的转折点，5G 成为了很多新功能的载体，它可以实现更低的延迟和更精确的数据交换，这两者都是驱动元宇宙落地成为现实的关键。” 工业元宇宙，不只是数字孪生 创建数字孪生只是工业元宇宙的众多优势之一。通过为工厂、机场、货运站或城市等整个系统创建数字孪生，而不仅仅是我们目前所见的单个机器或设备的数字孪生，可以实现超大的规模和超高复杂性工业元宇宙。 比如，2020年诺基亚贝尔实验室与室内垂直农业公司 AeroFarms 合作。通过基于人工智能的自主无人机控制解决方案和先进的机器学习能力与机器视觉工具相结合，诺基亚贝尔实验室创造了一种可以追踪数百万种植物生长的技术。 诺基亚贝尔实验室解决方案研究部总裁 Thierry Klein表示，“我们开发了一个完全自主的无人机解决方案，多架无人机飞过这个农场。这使得农场能够监控植物的高度和颜色等细节，发现生长不良的区域，并预测产量。我们实际上建立了一个完整的农场数字孪生系统，让种植者实时了解整个农场的整个生产情况。通过数据分析，农场可以优化水源、能源和养分消耗，加快故障排除，提高产量预测的准确性，并保证高品质农作物。” 在这个农场数字孪生系统中， VR虚拟现实、传感、人工智能等一些关键技术元素被开发以构建一个全面的元宇宙虚拟世界。 工业元宇宙加强远程协作，优化工作流程 Klein 认为工业元宇宙还可以加强远程协作和优化工作流程。用户可以利用其作为动态的多利益相关方生态系统的功能，使用智能分析来处理数据集并更深入地了解问题。诺基亚与 Taqtile 的合作就是一个例子。 两家公司于 2021 年携手提供增强现实培训和工作指导平台，该平台利用工业边缘云计算、物联网和 4G 或 5G 网络，使用户能够与专家实时交流。Klein说：“这一切都归结为获得更多信息和更好地理解肉眼可能看不到的信息，让用户更深入地了解这些信息的含义。该平台使用户能够从复杂的数据中提取最有用的信息，使他们能够做出明智的决策，与周围的环境进行交互和控制，并返回到协作设计。” 没有边缘计算，就没有元宇宙 对于一些工业的关键领域，元宇宙除了需要快速的网络速度外，还需要低延迟、大规模机器通信和高可靠性。边缘计算是另一个必备条件，因为它要求几乎为零的延迟，需要靠近用户的分散式本地边缘数据中心，以便人们相互交互并使用设备访问元宇宙。 让人携带笨重、复杂的耳机出门是不现实的，边缘计算将通过将大部分计算从设备卸载到边缘基础设施来实现更精简、更轻的头盔，同时还提供卓越的速度和低延迟功能。没有边缘计算，就没有元宇宙。 工业元宇宙是多技术融合 进入元宇宙需要的不仅仅是复杂的设备还需要协作，也没有人能真正拥有或主宰虚拟宇宙。元宇宙是各种应用程序、设备和其他东西的结合，为了实现这一点，开源代码将是一个重要的基础。开发社区的一段开源代码，开发者可以将其嵌入到他们的应用程序中实现各种功能。 反过来一些SasS(软件即服务)将帮助更多企业进入工业元宇宙。 构建元宇宙也可以比作选择正确的模块和接口并且以各种方式连接它们。想象一下，你买了一套乐高积木来建造一架模型飞机，最初，你对建造那架飞机很满意，但过了一段时间你感到无聊，你想建造其他东西，比如船、汽车或房子。这时候你需要重复使用原始乐高套装中的相同基础构建块，但以不同的方式将它们组合在一起，就成了你想要的船、汽车或房子。 对于工业元宇宙，这些构建块是支持模块、应用程序和软件资产，企业可以以不同的方式将它们连接在一起。使用应用程序编程接口创建新的解决方案，在符合行业业务逻辑基础上去解决解决该行业的问题与挑战。一个工业元宇宙解决方案可能是由多个合作伙伴共同完成的，比如，技术和网络提供商、硬件提供商、云服务提供商、内容创作者以及应用程序开发人员等等，它们共同创造了工业元宇宙生态系统，并带来前所未有的创新能力、创造力以及高效的协同能力。 与任何创新技术一样，安全是最重要的，尤其年来网络攻击激增，犯罪分子使用越来越复杂的技术，如人工智能、勒索软件，因此网络安全技术在工业元宇宙中将变得更加重要，工业数据如果遭到一点损害，对企业的影响都是巨大的。同时，保护用户在工业元宇宙中的个人隐私和虚拟协作中共享的数据也将是不可或缺的，。 工业元宇宙的市场前景 正如前面提到，到 2025 年，工业数字孪生和仿真以及工业 XR扩展现实的市场规模将达到 227.3 亿美元，可见工业元宇宙的市场规模之大。虽然现在离真正的元宇宙世界还有很远的距离，高带宽和超低延迟的智能、自主、云原生网络建设，基础设施现代化升级…..这些问题还急待解决，但是这对一些为元宇宙市场服务的企业来说也是巨大的机会。工业元宇宙的早期用户也将集中在某些行业，尤其是那些涉及实物资产的行业，例如制造、物流和运输。 医疗保健行业也可以从元宇宙中受益，特别是在远程医疗和机器人手术等方面。但不止这些，元宇宙在未来将会渗透到任何一个行业，虽然现在元宇宙的不确定性还很多，但可能唯一可确定的就是元宇宙的无限的可能性。 本文《工业元宇宙是什么，与数字孪生什么关系？》内容由 3DCAT实时云渲染解决方案提供商整理发布，如需转载，请注明出处及链接：https://www.3dcat.live/share/post-id-119

什么是数字孪生 数字孪生是唯一现实世界物理元素的复制、延伸和增强，是严格物理元素和规律在虚拟空间的投影，形成“完全同步”的“克隆宇宙”。因此，简单来说，数字孪生是现实世界1:1的投影，强调完美重现现实世界的运作。元宇宙是现实世界的1:n的投影，强调虚拟场景的各种体验和交互。从理论上看，数字孪生应该是元宇宙中的一种完全复刻现实物理空间规律的特殊元宇宙。 为什么选择数字孪生 数字孪生有大量好处 数字孪生能有效减少潜在的产品质量问题：数字孪生通过模拟不同的“假设分析”现实场景，可以有效帮助企业去理解可能发生的影响，进一步优化流程和操作，并清晰了解产品质量问题。 数字孪生能维护成本大幅降低：数字孪生通过一个重建模型来预测维护故障，该模型可以捕获关于不同风险因素、操作场景和框架配置的数据。它们有助于节省资金，提高设备的可靠性，减少停机时间，延长设备的使用寿命。 数字孪生能改进员工培训：数字孪生可以重现现实生活中的危险情况，以用来培训员工。 数字孪生能提高效率和生产力：使用数字孪生，企业和组织不再需要通过物理环境中部署相关项目来优化，可以直接在实验室中模拟，以提前了解新方案的危害和优势，提前制定最佳方案 数字孪生发展趋势 提早部署这种创新的工作场所将提高创造力。工作场所将能够选择集成直观的功能，并使用数据驱动的模拟来提高员工满意度和生产力。利用数字孪生的员工将能够扩大在线设备的参与范围，并以更高的连续性和准确性完成工作。 同样，管理人员也有能力通过这个工具进行远程管理，就像使用虚拟在线平台制作3D地图一样。显然，数字孪生的概念将使供应链中的人们受益。将这种颠覆性的概念加入到物联网的创新中，是组织提升的绝佳机会。最终，它将使合作伙伴能够提高其业务的整体生产率和成本，并改善其工作的各个方面。 数字孪生可视化平台优势 好的可视化设计一定集易读、突出数据价值、易于分析、美观为一体的，最终让数据变得更加简单，方便交流，反之，不仅让数据变得更复杂，而且还会带来错误诱导。因此，如何让数据分析变得轻松、流畅并且易读，从而提高用户的工作效率，降低用户的工作负担，则成为设计师的重要责任。 数据可视化基本上就是使用可视化元素来描述数据的重要性。它是业务分析的重要部分，可以采用表格、图形、图表等形式。数据可视化使业务主管和关键决策者(尤其是那些没有计算机科学或统计分析背景的人)能够更快地理解数据。 3DCAT实时渲染云始终致力于为数字孪生提供优质的解决方案，XR计算和存储上云是技术演进的必然方向， Cloud XR实时渲染将为数字孪生推波助澜，5G时代的数字孪生将以CloudXR+便携终端为基础，也将推动软硬件的创新性升级，解决实际落地难点，为数字孪生应用带来更普惠的价值。 将基于游戏开发引擎（Unity、UE4等）制作的超高清可交互三维可视化应用内容进行云端计算渲染，并通过网络及串流技术，实时推送到终端。满足广大用户随时随地跨终端、可交互、超高清、沉浸式的访问需求。 运行在3DCAT实时渲染云的应用内容，无需下载安装，可灵活嵌入数字孪生平台，支持海量用户安全访问，自动负载均衡和伸缩扩容。 本文《 如何选择数字孪生可视化平台》内容由 3DCAT实时渲染解决方案提供商整理发布，如需转载，请注明出处及链接：https://www.3dcat.live/share/post-id-54

物联网（IoT）的崛起带来了成本效益，而数字孪生也对如今的商业变得更加重要，已成为最新的技术趋势。数字孪生技术已经超越了制造业，进入物联网、人工智能和数据分析等整合领域。 什么是数字孪生？ 数字孪生是一个物理实体的电子复制，例如一件事物、程序或个人。它整合了关于尺寸、部件、性能等方面的见解，并存储了有关该事物当前和过去的信息，利用传感器和执行器捕捉，这些数据被输入到分析模型中以产生重要见解。 在虚拟平台上复制的物理孪生体是物理对象接近实时的数字化副本。它是连接数字世界和现实世界之间的桥梁，主要用途是提高业务性能，通过分析数据和监视系统，在问题发生之前就阻止并预防停机。所创建的模拟系统将有助于创建和规划程序或产品中的未来机会和版本更新。农业、政务、交通和零售等领域将从该技术中获益。 数字孪生是如何工作的？ 数字孪生可以实时模拟物理对象，在过程中提供对性能和可能出现的问题的洞察；同样地，数字孪生也可以根据其物理对等体的模型进行构造，在这种情况下，它可以在产品改进时提出批评。数字孪生甚至可以在任何物理适应装配之前，自己作为原型来填充。 这项技术可以限制生产成本，因为组织在产品首次正确运行时会节省成本，不需要进行昂贵的物理测试或对产品、过程进行更新。与生产商的研究还发现，这种想法将使下一代机器的开发成本降低50%以上。这项技术的亮点还在于提高了产品性能，并帮助进行复杂的选择，从而避免机器人和机械设备停机时间过长。 数字孪生技术的好处 1、减少产品质量问题：数字孪生模拟不同的“假设分析”现实场景，帮助组织理解潜在的影响，改进操作和流程，并区分产品质量问题。 2、降低维护成本：数字孪生通过捕获关于不同风险因素、操作场景和框架配置的数据的重建模型来预测维护故障。它们有助于节省开支，提高设备可靠性，减少停机时间，并延长设备使用寿命。 3、改进员工培训：数字孪生可以重现现实生活中的危险情况，以用来培训员工。 4、提升效率和生产力：使用数字孪生，组织不再需要探索有关物理项目不同的途径来改善流程。他们不必终止正在进行的过程，并且可以从根本上在实验室中运行模拟，以了解新程序的危害和优势，看看哪些修改可以带来最佳结果。 数字孪生的未来 提早部署这种创新的工作场所将提高创造性。工作场所将可以选择融合直观特征，利用数据驱动的模拟来提高员工满意度和生产率。利用数字孪生创新的员工将有能力扩大他们与在线设备的参与度，并以更高的持续性和准确性完成工作。 同样，管理者也有能力通过这个工具进行远程管理，就像利用虚拟的在线平台来制作3D地图一样。很明显，数字孪生的概念将使供应链中的人受益。在物联网创新中加入这种颠覆性的概念，对组织来说是一个绝佳的改进机会。最终，它将使合作伙伴提高业务的整体生产力和成本，并改进工作的方方面面。 实时渲染为数字孪生落地推波助澜 XR计算和存储上云是技术演进的必然方向， CloudXR实时渲染将为数字孪生推波助澜，5G时代的数字孪生将以CloudXR+便携终端为基础，也将推动软硬件的创新性升级，解决实际落地难点，为数字孪生应用带来更普惠的价值。 将基于游戏开发引擎（Unity、UE4等）制作的超高清可交互三维可视化应用内容进行云端计算渲染，并通过网络及串流技术，实时推送到终端。满足广大用户随时随地跨终端、可交互、超高清、沉浸式的访问需求。 运行在3DC AT实时渲染云的应用内容，无需下载安装，可灵活嵌入数字孪生平台，支持海量用户安全访问，自动负载均衡和伸缩扩容。 本文《 什么是数字孪生？有哪些优势与发展趋势》内容由 3DCAT实时渲染解决方案提供商整理发布，如需转载，请注明出处及链接：https://www.3dcat.live/share/post-id-21

数字孪生技术以数字化方式为物理对象创建虚拟模型，来模拟其在现实环境中的行为。通过搭建整合制造流程的数字孪生生产系统，能实现从产品设计、生产计划到制造执行的全过程数字化，将产品创新、制造效率和有效性水平提升至一个新的高度。 数字孪生是实现物理世界和虚拟世界的双胞胎。双胞胎之一是存在于现实的实体，双胞胎的另一个是存在于虚拟世界中，与现实世界对称的数字“克隆体”。实时追踪数字“克隆体”每一个部分的运动和变化，更好的进行监测和管理。 那么数字孪生在哪些方面有应用呢？ 数字孪生技术的应用 1、建筑工业化在数字孪生技术的现实应用 目标：满足建筑行业的个性化需求，即所谓“大规模定制化生产。 智能生产系统要解决的问题，传统生产线装配往往需要技术工人反复尝试，导致产品废品率较高，成本难以降低。 产线建设需要现场实地规划、调试，耗时很长。机械编程采用现场连接实体机械，在线编程调试，效率低下。 数字孪生的定义 • 产品的数字化双胞胎----数字建模/一体化仿真验证 • 生产的数字化双胞胎-----生产规划建模与仿真/虚拟的生产调 • 性能的数字化双胞胎 应用：先进的数字孪生技术，聚焦生产制造提升，推动制造业转型升级，提升工业智能化水平。 产线设计通过将三维虚拟模型拖拽组合的方式在虚拟环境中建立虚拟产线，对产线的运转情况进行设计和调试，为后续产线建设提供依据。 2、智能家居系统管理中心在数字孪生技术的现实应用 物联网技术使我们的生活家居变得愈来愈智能化，因而需要一个中央管理系统对安全系统、电视网络、Wi-Fi、电冰箱、太阳能、电热水器、厨具设备、暖气片/中央空调等系统展开统一管理。 未来十年内，大部分家庭都将拥有一个中央管理中心，数字孪生技术将变成其中的关键构成部分，也将变成对未来家庭需求管理尤为重要的智能化系统。 3、远程操作在数字孪生技术的现实应用 监控只是数字孪生技术的初级运用，操纵才算是最终级的应用领域。通过数字模型，大家将能够完成机器设备的远程操控。 在未来，远程辅助、远程控制、远程紧急命令都将变成日常管理的常见汇词。 4、智慧城市管理在数字孪生技术的现实应用 伴随着城市数字模型的扩大与发展， 数字孪生技术将覆盖城市的每条电缆线、配电站、废水系统、供电和排水管道系统、城市应急系统、Wi-Fi互联网，高速路，交通出行控制系统等所有看到或看不到的地区，而城市管理将更加轻松可控。 实时渲染为数字孪生落地推波助澜 XR计算和存储上云是技术演进的必然方向，CloudXR实时渲染将为数字孪生推波助澜，5G时代的数字孪生将以CloudXR+便携终端为基础，也将推动软硬件的创新性升级，解决实际落地难点，为 数字孪生应用带来更普惠的价值。 将基于游戏开发引擎（Uni t y、 U E 4等）制作的超高清可交互三维可视化应用内容进行云端计算渲染，并通过网络及串流技术，实时推送到终端。满足广大用户随时随地跨终端、可交互、超高清、沉浸式的访问需求。 运行在3DC AT实时渲染云的应用内容，无需下载安装，可灵活嵌入数字孪生平台，支持海量用户安全访问，自动负载均衡和伸缩扩容。

物联网（IoT）的崛起带来了成本效益，而 数字孪生也对如今的商业变得更加重要，已成为最新的技术趋势。数字孪生 技术已经超越了制造业，进入物联网、人工智能和数据分析等整合领域。 什么是数字孪生？ 数字孪生是一个物理实体的电子复制，例如一件事物、程序或个人。它整合了关于尺寸、部件、性能等方面的见解，并存储了有关该事物当前和过去的信息，利用传感器和执行器捕捉，这些数据被输入到分析模型中以产生重要见解。 在虚拟平台上复制的物理孪生体是物理对象接近 实时的数字化副本。它是连接数字世界和现实世界之间的桥梁，主要用途是提高业务性能，通过分析数据和监视系统，在问题发生之前就阻止并预防停机。所创建的模拟系统将有助于创建和规划程序或产品中的未来机会和版本更新。农业、政务、交通和零售等领域将从该技术中获益。 它是如何工作的？ 数字孪生可以 实时模拟物理对象，在过程中提供对性能和可能出现的问题的洞察；同样地，数字孪生也可以根据其物理对等体的模型进行构造，在这种情况下，它可以在产品改进时提出批评。数字孪生甚至可以在任何物理适应装配之前，自己作为原型来填充。 这项技术可以限制生产成本，因为组织在产品首次正确运行时会节省成本，不需要进行昂贵的物理测试或对产品、过程进行更新。与生产商的研究还发现，这种想法将使下一代机器的开发成本降低50%以上。这项技术的亮点还在于提高了产品性能，并帮助进行复杂的选择，从而避免机器人和机械设备停机时间过长。 数字孪生技术的优势 1、减少产品质量问题：数字孪生模拟不同的“假设分析”现实场景，帮助组织理解潜在的影响，改进操作和流程，并区分产品质量问题。 2、降低维护成本：数字孪生通过捕获关于不同风险因素、操作场景和框架配置的数据的重建模型来预测维护故障。它们有助于节省开支，提高设备可靠性，减少停机时间，并延长设备使用寿命。 3、改进员工培训：数字孪生可以重现现实生活中的危险情况，以用来培训员工。 4、提升效率和生产力：使用数字孪生，组织不再需要探索有关物理项目不同的途径来改善流程。他们不必终止正在进行的过程，并且可以从根本上在实验室中运行模拟，以了解新程序的危害和优势，看看哪些修改可以带来最佳结果。 数字孪生技术的未来 提早部署这种创新的工作场所将提高创造性。工作场所将可以选择融合直观特征，利用数据驱动的模拟来提高员工满意度和生产率。利用数字孪生创新的员工将有能力扩大他们与在线设备的参与度，并以更高的持续性和准确性完成工作。 同样，管理者也有能力通过这个工具进行远程管理，就像利用虚拟的在线平台来制作3D地图一样。很明显， 数字孪生技术的概念将使供应链中的人受益。在物联网创新中加入这种颠覆性的概念，对组织来说是一个绝佳的改进机会。最终，它将使合作伙伴提高业务的整体生产力和成本，并改进工作的方方面面。 体验数字孪生，就来3DCAT数字孪生平台： www.3dcat.live