全新一代電子信息技術在加工制造業中的深入運用,引起傳統化產品研發模式的轉型。本文講述運用數字化線索和數字孿生展開復雜性產品全生命周期業務流程建模與模擬、動態性預測和分析,實現了數字化空間與物理學空間虛實映射的產品研發與定義、模擬與分析、驗證與核對的業務閉環管理。最后結合航天工業智能制造系統構架,得出在生產制造全生命周期中的運用構思,以提高生產流程的數字化與智能化水準。 參考國際先進的數字線索和數字孿生技術,結合航天工業智能制造系統構架,搭建從企業戰略規劃到加工能力頂層設計、生產線設計與布局、建造、集成測試、運行維護、重構與處置的生產制造全生命周期業務全流程的數字線索,即一方面以數字量貫穿從企業聯盟(供應鏈)、企業經營管理(ERP)、企業生產管理(生產車間/生產流水線)到控制執行(設備、操作)的生產制造全生命周期業務層級,另一方面在對生產制造全生命周期業務流程中任務分工(產品訂單)和原材料供應(物流)、生產流水線和生產制造工藝、資源設備和人力等物理學要素展開數字化建模與模擬的基礎上,展開基于大數據的分析與優化。實現了基于數字線索和數字孿生的模型不斷傳遞和不斷驗證的生產制造全生命周期技術體...
全球物聯網、5G、人工智能技術、自動駕駛、虛擬現實技術、深度學習等技術研發和產業發展加速提升,刮起數字化網絡化智能化新一輪的浪潮。同時,智慧城市實施過程持續加速,實施內容不斷深入,其發展核心理念、推動方式和技術性管理體系不斷創新和演變,建設虛擬服務現實、數據驅動整治、智能界定一切的數字孿生城市將變成智慧城市的核心內容發展趨勢。 一、數字孿生城市的建設標準日漸完善 1、信息通信技術(ICT)在城市中完善運用 近些年,云計算服務已是城市核心內容基礎設施建設,政府部門、企業甚至個人廣泛應用;互聯網大數據變成城市核心內容財產、戰略資源,根據數據分析的智能化管理決策運用層出不窮;物聯網技術促進萬物互聯變成實際,廣泛運用于城市整治行業的感知檢測、數據收集等;(移動)互聯網技術變成群眾獲得城市生活服務的核心內容優先選擇方式,也是拓寬服務項目核心內容方式;根據機器學習的人工智能技術運用可精準預測城市難題,極大提高群眾體驗感。 2、數字孿生(DT)技術向城市廣泛滲入 數字孿生技術最初源于工業生產行業,特別是在飛機、火車發動機等高端制造行業,對產品、生產線和加工工藝等展開數字模擬仿真、實時跟蹤,產品研發周...
大數據技術系統軟件自身難以產生一個極大的產業,大數據一定要和某一相關產業結合起來或是融合起來,才可以造成極大的經濟收益。 能與大數據結合而產生極大經濟收益的一個行業便是城市。城市并不是某一個或兩個產業,而是眾多產業的聚合體,另外有政府部門、住戶、消費者、企業和工業生產等各種繁雜與復合型角色,城市既是巨大而繁雜的經濟大國也蘊含著超級機遇。而現如今,“數字孿生城市”一詞也正越來越頻繁地進入群眾眼里。 在剛過去的2019中國國際大數據展覽會(下稱“2019數博會”)上,數字孿生城市做為關鍵字出現在2019數博會“數字孿生城市基本建設與產業自主創新全球社區論壇”上,在這次社區論壇中,諸多專業人士表述了對數字孿生城市的認知和看法。 這并并不是第一次有關數字孿生城市的探討。早在2018年4月雄安新區總體規劃中做出有關數字孿生城市的描述開始,數字孿生城市就在智慧城市、社區治理等領域持續被提及。 做為一個從工業生產行業衍化而出的新詞匯,數字孿生城市主要指運用數字孿生技術(一種運用概念模型、傳感器升級、運作歷史等數據信息,在虛擬空間實現對實體世界的仿真模擬全過程),在網絡環境搭建一個與物理世界相符合的...
一、技術性探究和專業性布置 數字孿生體是由物理目標、數字鏡像及互動系統組成的一個體系,其成長發育必然經過數化、互動、先知、先覺和共智等幾個環節。實驗室的技術性方向和專業性布置便是按照這些環節有關的技術來確立的。 1.建模 “數化”是對物理世界數字化的環節。這個環節需用將物理目標表述為電子計算機和數據網絡能夠識別的數字模型。建模技術是數字化的關鍵技術,例如測繪掃描、幾何建模、網格剖分、系統建模、流程建模、組織建模等技術。 2.物聯網技術 “數化”中的另一層意思是物理世界自身的狀況變成能夠被電子計算機和數據網絡所能感知、識別和分析,這些狀況包括位置、屬性、性能等。物聯網技術為原子化向比特化轉換出示了完善的解決方案。 3.數字線程 “互動”是數字孿生體的一個關鍵特性,主要指的是物理目標和數字目標之間的動態性互動,當然也暗含了物理目標之間及數字目標之間的互動。后兩者在物聯網技術和仿真模擬世界中已經實現,而前者是數字孿生體獨有的特性。這種動態性互動的需用數字線程技術來完成。 4.仿真模擬 “先知”指的是對物理世界的動態性預測分析。這需要數字目標不只是表述物理世界的幾何樣式,更需要數字模型中融合...
在過去的綜合治理形態中,政府治理主要呈現在制度供給、政策激勵、外部約束。“治理”和“管理”一字之差,呈現的則是多方面的差異。 現階段,就城市信息化發展環節來說 ,正處在從數字化管理升華到智慧化綜合治理的歷史過渡階段,網格化精細管理模式將逐漸向數字孿生強智能化自治模式演化。 英國曼徹斯特大學教授、當今著名的地方綜合治理科研專家格里·斯托克曾說:“綜合治理的本質就在于它所側重的統治機制并不依賴于政府部門的權威和制裁。”當代治理體系的創建應充分的尊重綜合治理的本質,在不從外部強加作用的條件下創建新的社會結構是最理想化的最終狀態,而這類創建全過程要依賴于多種相互影響的行為要素的互動及自組織。怎樣從數字化、信息化、智能化角度為城市治理提供支持已變成新時代的迫切需求。 1、城市規劃基礎建設“一張圖”,城市治理虛實結合“一盤棋” 數字孿生城市的理論基礎源于信息物理系統(CyberPhysicalSystems,CPS)和數字孿生(DigitalTwin,DT)。信息物理系統是集計算、通信與操控于一體的新一代智能系統。信息物理系統利用人機交互接口實現和物理進程的信息交互,運用網絡化空間遠程、可靠、實時...
根據普華永道《2030年全世界建筑業》的預測分析,到2030年,全世界建筑業總產值將增長85%,達到15.5萬億美元,在其中三個國家(中國、美國和印度)位于領先地位,占全世界增長的57%。 但,建筑行業仍在面對四個持續性的挑戰:生產力和盈利能力差;項目績效–主要是時間和預算問題,技術工人緊缺;和可持續性問題。 1、應對這些挑戰的答案?——數字孿生技術 數字孿生具備構建潛在性和實際的物理資產、操作過程、工作人員、具體位置、系統軟件和設施設備的虛擬副本的能力,這些副本可適用于各種目的。 企業運用數字孿生的因素有很多,其中包含在現實世界中支持新資產或應用之前測試新資產或應用,在現實世界中處理任何的問題,包含持續性運營的改進或培訓員工都會變得更加的昂貴和復雜,而在虛擬世界中卻相對來說容易很多。 事實上,這類技術能夠協助提升 石油鉆機的安全系數,提升 生產廠家的效率或保障建筑物滿足可持續性、效率或法規要求。 除此之外,或許更重要的是,數字孿生能夠協助我們在潛在性故障產生之前進行預測分析,并提出防范這些故障的方法。 2、未開發的機會和收益 數字孿生的基本概念正與越來越多的行業領域和有可能的應用相...
智慧城市是把新一代的信息技術靈活運用在城市中各個行業基于知識社會新一代創新(創新2.0)的城市信息化管理高等級形態,實現信息化、工業化與城鎮化緊密結合,有利于緩解“大城市病”,提升 城鎮化品質,實現精細化和動態管理,并提升城市管理效果和改善群眾生活品質。2014年,安東尼·湯森在《智慧城市》中寫道:數字變革轉型并沒有使城市消失,全球各地的城市都在繁榮發展,這是因為新技術應用讓它們變成更具價值且更高效的場所。” 確實,伴隨著不同時代的新技術應用驅動,智慧城市的進程,也經過了幾個時代。從早期的信息化時代的電子政務,再到云計算等互聯網技術驅動的數字城市,及其移動互聯網推動的無線城市等。但可惜的是,這些圍繞著 城市的IT投入,在不斷的重復建設規劃,投入了海量資源,并在炒熱了智慧城市的理念過后,依然很少有成功的樣板。 也正是為了更好地解決智慧城市所遭遇的各式各樣的難題,華為在高交會期間舉辦的華為智慧城市峰會2019上,宣布正式發表智慧城市最新理念:“5G+AI,開啟智慧城市孿生新時代”。我們知道,不論是智慧城市,還是數字孿生本身都不是新穎的理念,數字孿生的智慧城市的設計思路,也絕不是簡單的信息化...
互聯網、大數據、人工智能等全新一代信息技術飛速發展,對促進制造業數字化、網絡化、智能化過程具有關鍵作用,尤其是信息技術對數據信息的強大計算和分析能力為制造業發展開拓煥然一新的發展空間,IT和OT的結合愈來愈受到制造企業的關注。伴隨著全新一代信息技術與制造業緊密結合發展,工業互聯網變為制造業從“顯”到“隱”的切入點,互聯網從“虛”向“實”的載體。工業互聯網飛速發展離不了技術支持,包括數字孿生、邊緣計算、5G、IPV6、標識解析、TSN(時間敏感網絡)、PON(無源光網絡)等都是工業互聯網的關鍵技術。 伴隨著工業互聯網的運用推動,數字孿生被賦予了新的活力,工業互聯網拓寬了數字孿生的價值鏈條和生命周期,展示出數字孿生基于模型、數據信息、服務方面的的優勢和能力,打通了數字孿生運用和迭代優化的實際路徑,正變為數字孿生的孵化床。 數字孿生基于物理實體的基本狀態,以動態實時的方式將構建的模型、采集的數據信息作出高度寫實的分析,用于物理實體的監測、預測分析和優化。另外,數字孿生做為邊緣側技術,能夠有效的連接設備層和網絡層,變為工業互聯網平臺的知識萃取工具,不斷地將工業系統中的碎片化知識傳送到工業互聯...
伴隨著5G牌照的分發和國際競爭大格局的升級,5G已變成一個炙手可熱、老少皆知的話題,大家也對5G寄予了很大的期望。 比如說,VR體驗感不好,容易頭暈目眩,該怎么辦?Noproblem,5G出現后,時延降至毫秒級,如臨其境的體驗感已不再是夸夸其談。 又如,女司機開車緊張,不會停車,該怎么辦?Noproblem,5G出現后,自動駕駛不是夢,沒有駕駛證大家也能夠輕松上路。 再如,監控攝像頭雖說許多 ,但抓拍違章還可以,破案時就很不給力,該怎么辦?Noproblem,5G出現后,憑借著強大的網絡傳輸和大數據及AI能力,任犯罪嫌疑人飛天遁地都能讓他無所遁形。 無所不能的5G,多么美好的未來,大家迫不及待要應用5G。但,等一等,5G真的全能到可以應對所有問題,讓城市一夜之間充滿智慧嗎? 1、大干快上之后,智慧城市進入調整期 當城市規模漸漸擴張之時,交通擁堵、環境污染、管理方法低效等“大城市病”也不斷地出現。為此,1994年,紐約逐漸開始構建無線城市,斯德哥爾摩提出數據網絡基礎設施建設計劃,以求通過技術手段提高城市質量和管理效率,這些都被視為智慧城市的雛形。2008年,IBM提出智慧地球,用新技術...
現代社會中城市長久以來一直都借助視頻監控來增強公共安全和扼制違法犯罪,而現如今的智慧城市正在將這些解決方案運用于包含交通管理、照明工程、停車執法等更多的用途。 這在挺大程度上是由于監控攝像頭本身已變為智能計算設備,提供視頻分析和與不同系統和設備集成的能力。智能交通便是智慧城市運用中將視頻監控和其它數據信息搭配應用的潛在性運用之一。通過布署帶著目標監測和識別分析功能的監控攝像頭,交警可以自動識別停滯的汽車、錯誤行駛和其它可能會影響安全和行駛時間的事件。充分利用這種洞察和協調能力,城市管理機構可以利用交通管理或數字顯示系統提示駕駛員注意潛在性的事件,并指引他們繞道避開這些地點。 智慧城市更大的目標是提高效率、提高可持續性、促進經濟發展,提高在城市生活和工作的人們的總體生活品質。為此,市政當局可以應用在很長一段時間內采集的交通數據信息來識別和緩解日常的交通出行難題,減少交通擁堵時間和降低出對生活品質的影響。 這只不過是市政當局如何具體實施智慧城市服務平臺和技術應用以實現這些目標的一個例子。而這些系統的核心是用以儲存所有的這些數據信息的解決方案。下面是評估這些做為智慧城市運用基礎的儲存解決方...