在很大程度上,工业物联网(IIoT)使数字孪生成为可能,更易于对工业运营、设备和系统进行优化。数字孪生和IIoT技术可以协同工作。实施数字孪生可以使工业运营和系统受益。
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数字孪生的定义
数字孪生(Digital Twin),是真实世界机器、设备或过程的数字表示。但数字孪生不仅仅是仿真。数字孪生jingque地复制了真实世界中的系统功能和行为。这种复制是通过数字线程实现的。数字线程是一种通信框架,它从与现实世界系统互连的平台中提取数据,并将这些数据馈送到数字孪生模型。
与数字孪生相连的系统,可能包括IIoT设备、计算机辅助设计(CAD)软件、产品生命周期管理(PLM)软件、制造执行系统(MES)和企业资源规划(ERP)系统。数字线程还允许用户在数字孪生模型上运行仿真,并根据客观、真实的场景、结果和数据做出决策。
如果没有诸如IIoT和基于云的数据管理等实时提供细颗粒度数据的技术,数字孪生将不可能实现,或者,至少效率要低得多。
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数字孪生模型:细节程度
要使数字孪生模型发挥作用,需要细化到哪种程度?
简单地说,这取决于具体情况。数字孪生需要何种程度的细节,通常取决于用户期望实现的目标。在一个理想的世界里,数字孪生会jingque复制整个制造过程,包括前端和后端物流。或者,在产品设计方面,数字孪生将复制从概念到构建的整个设计过程。对于大多数制造商以及使用数字孪生的目的来说,这样的细节既不现实也不可行。
在现实世界中,大多数数字孪生模型的实现都专注于特定的过程或产品。当使用数字孪生优化过程时,应将核心过程的信息,如过程时间、流程、数量以及拒收或返工率,输入到数字孪生模型中。如果可能,数字孪生模型还应包括核心过程上游和下游的一两个步骤。最重要的是,一旦确定了重点领域,就应在该领域内收集尽可能多的信息。
请记住,在使用数字孪生技术来帮助企业开发过程或产品时,数字表示是在产品或过程构建或实施之前创建的。因此,一旦物理系统就位,就必须更新数字孪生模型。如果不更新,数字孪生模型对真实世界系统的表示很可能是不准确的。如果使用一个不准确的数字孪生模型,可能会导致时间、精力,当然还有成本的浪费。
▲西门子的仿真软件 ProcessSimulate,显示了机器人工作单元与 ABB 机器人的数字孪生模型。仿真面板用于查看和仿真运行编程软件的 I/O。