物联网推动数字化仿真技术发展成果惠及制造业
- 来源：digitimes 范仁志
- 编辑：齐之越
- 2017/9/29 9:20:34
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【中国智能制造网 行业动态】双生数字化(Digital Twin)目的是模拟飞机与宇宙飞船的运作状况，提高任务成功率，以及合理延长使用寿命，同时减低维修经费。随计算机辅助设计与建模技术的进步，加上物联网收集各项设备的数据，双生数字化的应用范围逐渐扩大。
利用工程仿真为产品设计流程提供可靠的信息流，进而促进创新并降低产品开发成本，整合实际与虚拟的平台新技术-直译为双生数字化(Digital Twin)，但这个名词其实不容易理解，或用“数字化模拟”来表达会更为恰当。
所谓数字化仿真就是将某个现实设备与器材，以IT科技制成完全相同的虚拟模型，以利分析实验；随科技进步数字化模拟的应用范围扩大，料将加速制造业革命。
“Digital Twin”是2011年美国航空太空总署(NASA)的论文中，提出的名词，目的是模拟飞机与宇宙飞船的运作状况，提高任务成功率，以及合理延长使用寿命，同时减低维修经费。
至于这个概念，早可回推到1960年代美国空军的机身结构管理计划(ASIP)，实际记录每架飞机的运作状况与结构劣化状况，进行每架飞机的可用寿限管理，而不是使用时间一到就退役，除减少浪费外，还可避免已超过使用寿限的飞机继续飞行，危及飞行员生命。
而随计算机辅助设计与建模技术的进步，加上物联网(IoT)收集各项设备的数据，数字化仿真的应用范围逐渐扩大，比方GE(General Electric)的工业网络(Industrial Internet)概念中，就把数字化仿真科技应用在喷射引擎与风力发电机上。
风力发电机大的问题，就是使用过久造成的故障，因为风力会受地形影响，即使相邻的2个风机受风状况也不相同，所以GE就对每台风力发电机建立模型，以发电机上的传感器实时记录数据，估算零组件寿命，以利佳时机进行维修。
而在接收喷射引擎或风力发电机的实际数据进行仿真的过程中，也会陆续发现制造过程差异对每台引擎或发电机的影响，然后回溯安装在生产设备上，从生产阶段开始监测，提高模拟的度，并从中建立物联网平台Predix，改善制造流程。
数字化模拟技术成功的要点有三：
一，可在IT科技的虚拟模型中忠实呈现真实情况；
二，可随时接收新情报让模型与实际产品一致；
三，必须一对一对应，因为没有任何产品完全相同，纵使离开生产线时很像，但用户不同就会带来差异。
基本上，以GE的引擎及发电机这种高科技产品而言，要100%模拟现实仍有难度，但GE表示刚引进时模拟度只有60%，但随技术进步，模拟精度逐渐提升，度已逼近100%，则效果愈趋明显。
目前已有不少先进制造厂，投入数字化仿真技术与平台的研发，比方达梭(Dassault)以及IBM等，接下来如何利用物联网、人工智能(AI)、虚拟现实(VR)等各项先进技术，提高数字化仿真程度与扩大应用层面，值得进一步研究。
(原标题：Digital Twin概念源自航天业 随同物联网回馈制造业)
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