數字孿生在智慧工廠中的應用探討及案例分析

姜浩，范志鵬

（煙臺冰輪數字科技有限公司，山東 煙臺 264000）

0 引 言

近幾年，隨著信息技術的飛速發展，越來越多的技術被應用到生產制造中，以智能制造為核心的智慧工廠逐漸成為了現代制造企業的主流趨勢。數字孿生技術應用在智慧工廠中讓工廠管理者得以擺脫傳統的平面式、文字式的工廠運維管理模式，通過直觀的三維空間模型，沉浸式、交互式的對工廠各個環節進行管理，不僅大幅降低運維成本，而且有效提高了生產效率。但是數字孿生技術在智慧工廠建設中應用的時間并不長，在體系支撐和技術實際應用方面還面臨很多難題，需要在日后更加深入地研究和探索。

1 數字孿生概述及技術架構

1.1 數字孿生概述

數字孿生，英文名叫Digital Twin，也被稱為數字鏡像、數字雙胞胎和數字化映射。是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。

通俗來講，數字孿生是以數字化的方式建立物理實體的多維模型，在三維空間中來仿真和刻畫物理實體的動作、屬性和規則等。

2015年，我國多家研究機構和企業開始跟進數字孿生技術，并逐漸在工業領域落地開花。隨著中國制造2025 國家層面制造發展戰略的提出，智能制造成為我國制造業發展的趨勢與目標，而數字孿生技術作為解決智能制造信息物理融合難題和踐行智能制造理念與目標的關鍵使能技術，得到了學術界的廣泛關注和研究。……