数字孪生与传统建模仿真有何区别?
一、什么是数字孪生
传统的建模仿真M&S是一个独立单元建模仿真。而数字孪生需要数字主线,从设计、制造、运营、维护的整个流程,具体说,数字主线贯穿产品的创新设计环节,也包括制造环节的价值链条,以及运营维护的资产管理环节,是整体而非局部,是集成而非孤立,是包含物料、能量也包含价值的数字化集成,也即垂直、水平、端-端的数字化集成。
数字孪生是动态的,在数字对象与物理对象之间必须能够实现上下行的数据交互,这样才能让这个数字孪生运行具有持续改善的工业应用价值。上行与下行数据的交互与商业环境相比需要考虑周期性、数据接口与信息建模,以便提高效率。
数字孪生体用于解决传统机理模型无法解决的非线性、不确定性问题,数字孪生技术可以与机器学习、深度学习构成一个不断进化的系统。有两种数字优化,一种模型驱动(Model-Driven),一种数据驱动(Data-Driven),即我们可以将机理模型与/或强化学习构建一个适合工业应用的优化方法包。
再有,传统建模仿真和数字孪生存在不同的关注点,前者关注建模的保真度,也就是可否准确荒野物理对象特性和状态,后者关注动态中的变化关系。
二、数字孪生应对个性化挑战
在市场中存在不确定性环境、对实物对象描述和测控的不确定性,精细系统也有干扰、不可测量等变量,因此提高了不确定性,而数字孪生恰恰可以很好地应对这些不确定性。
三、数字孪生可以干什么?
数字孪生的用途就是建模,在产品、生产、维护各个环节实现建模,为数字化打下坚实基础。
应对个性化时代
个性化,使得产品设计变得多样、产线生产的频繁切换、运营维护的粒度变小,这
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