安世亞太宣布設立數字孿生體實驗室
2019/11/18 16:28:39 來源:中國企業(yè)新聞網
導言:數字孿生是仿真應用的巔峰。作為中國最大的仿真公司,安世亞太宣布設立數字孿生體實驗室。這是一家仿真公司跨入智能制造時代最優(yōu)美的姿勢。
數字孿生是仿真應用的巔峰。作為中國最大的仿真公司,安世亞太宣布設立數字孿生體實驗室。這是一家仿真公司跨入智能制造時代最優(yōu)美的姿勢。
數字孿生體實驗室將致力于對數字孿生技術的研究與發(fā)展,并將這些技術形成有價值的解決方案,通過工程化應用造福人類。
一、 技術研究和專業(yè)設置
數字孿生體是由物理對象、數字鏡像及互動系統(tǒng)構成的一個體系,其生長發(fā)育必將經過數化、互動、先知、先覺和共智等幾個過程。實驗室的技術方向和專業(yè)設置便是依據這些過程相關的技術來確定的。
1. 建模
“數化”是對物理世界數字化的過程。這個過程需要將物理對象表達為計算機和網絡所能識別的數字模型。建模技術是數字化的核心技術,譬如測繪掃描、幾何建模、網格剖分、系統(tǒng)建模、流程建模、組織建模等技術。
2. 物聯網
“數化”中的另一層意思是物理世界本身的狀態(tài)變?yōu)榭梢员挥嬎銠C和網絡所能感知、識別和分析,這些狀態(tài)包括位置、屬性、性能等。物聯網技術為原子化向比特化轉變提供了完整的解決方案。
3. 數字線程
“互動”是數字孿生體的一個重要特征,主要是指物理對象和數字對象之間的動態(tài)互動,當然也隱含了物理對象之間以及數字對象之間的互動。后兩者在物聯網和仿真世界中已經實現,而前者是數字孿生體獨有的特征。這種動態(tài)互動的需要數字線程技術來完成。
4. 仿真
“先知”是指對物理世界的動態(tài)預測。這需要數字對象不僅表達物理世界的幾何形狀,更需要數字模型中融入物理規(guī)律和機理,這是仿真世界的特長。仿真技術不僅建立物理對象的數字化模型,還要根據當前狀態(tài),通過物理學規(guī)律和機理來計算、分析和預測物理對象的未來狀態(tài)。物理對象的當前狀態(tài)則通過物聯網和數字線程獲得。這種仿真不是對一個階段或一種現象的仿真,應是全周期和全領域的動態(tài)仿真,譬如產品仿真、虛擬試驗、制造仿真、生產仿真、工廠仿真、物流仿真、運維仿真、組織仿真、流程仿真、交通仿真、人群仿真、戰(zhàn)場仿真等。
5. 大數據
如果說“先知”是依據物理對象的確定性規(guī)律和完整機理來預測數字孿生體的未來,那“先覺”就是依據不確定和不完整的信息來預感未來,這是大數據的強項。如果要求數字孿生體越來越智能和智慧,就不應局限于人類對物理世界確定性知識,其實人類本身就不是完全依賴確定性知識而領悟世界的。
6. 云計算
“共智”的目標是實現世界上所有數字孿生體智慧的交換和共享,其隱含的前提是單個數字孿生體內部各構件的智慧首先是共享的。云計算則為數字孿生體內部和之間進行智慧共享提供了可能。當然,所謂“單個”數字孿生體是人為定義的范圍,多個數字孿生單體可以通過共智形成更大的數字孿生體,這個數量可以是無限的。
二、 解決方案和工程化生態(tài)
數字孿生體的應用將走向智能制造、智慧產業(yè)以及智慧軍事,所以實驗室的工程化落地應用方向也將與之有關。實驗室將成立工程中心,將數字孿生技術在智能制造、智慧產業(yè)及智慧軍事等領域的解決方案實施落地,實現技術成果向社會價值的轉化。
1. 智能制造
數字孿生技術為產品全生命周期提供了智能進化階梯。從基于MBSE(基于模型的系統(tǒng)工程)的先進設計過程,到基于PSE(生產系統(tǒng)工程)的先進制造過程,及基于IIOT(工業(yè)物聯網)的智慧運維過程,都可利用數字孿生技術實現智能化。數字孿生體實驗室將在智能制造領域進行方案打造和工程化落地。
2. 智慧產業(yè)
除了產品制造領域,在國計民生領域,數字孿生可以將各種產業(yè)實現智慧化。在數字孿生體實驗室,將對數字孿生城市和數字孿生增材產業(yè)體系等進行方案打造和工程化落地。
3. 智慧軍事
在軍事相關領域,除軍品研制可以基于數字孿生技術實現智能制造外,在數字孿生戰(zhàn)場和數字孿生戰(zhàn)斗群方面,實驗室將進行方案研究和工程化落地。
數字孿生解決方案及業(yè)務開展涉及的技術非常寬廣,絕不局限于實驗室所研究的技術(參見上節(jié)),不同的應用領域和場景都有大量的特定技術。所以,實驗室不僅是進行技術研究、解決方案打造以及工程化落地的單位,還是合作伙伴生態(tài)發(fā)展平臺,與合作伙伴聯合打造更完備和廣泛的解決方案,統(tǒng)一參與工程化落地,共同造福社會。
三、 平臺研發(fā)和標準研究
生態(tài)打造必須以一個開放的技術架構和平臺為基礎,否則一個看似完整的解決方案,其實技術上并不完備。這些專業(yè)都是各自為戰(zhàn)的孤島和煙囪。所以,實驗室將開發(fā)數字孿生技術整合框架和集成平臺,用以支撐解決方案的工程化落地。
標準則是架構和平臺的基礎。實驗室將進行數字孿生體相關標準的研究,參與國家及國際標準的制定。
四、 全球發(fā)展
實驗室除了設立北京總部外,將在全球(包括北美、歐洲、日韓等國家和地區(qū))設立分部,以汲取國際前沿技術營養(yǎng),并展開國際合作。目前已經設立了北美分部。
作者簡介
田鋒,安世亞太公司高級副總裁,國家工業(yè)軟件與先進設計研究院常務副院長,北京市綜合仿真實驗室主任,數字孿生體實驗室主任。
作者擁有二十多年研發(fā)、技術、管理與咨詢經歷,為近百家企業(yè)提供研發(fā)體系規(guī)劃、建設和研發(fā)信息化咨詢,是中國航空三大主機所、船舶工業(yè)某研究院、中國中車等企業(yè)的精益研發(fā)、知識工程、仿真體系建設項目總設計師,著有工業(yè)與智能制造熱門圖書《精益研發(fā)2.0》、《知識工程2.0》。
數字孿生體實驗室簡介
數字孿生體實驗室致力于對數字孿生技術的研究與發(fā)展,并將這些技術形成有價值的解決方案,通過工程化應用造福人類。
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