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“数字孪生”概念大热 在厦已广泛应用

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  台海网11月17日讯 据厦门日报报道 前不久,科技公司英伟达举行了一场“造假”发布会,会上一切都是合成的,英伟达创始人兼CEO黄仁勋是数字人替身,他身后的场景、物品、标志性皮衣等都是合成的。这是“数字孪生”在现实生活的应用,引来科技圈一片哗然。

  “数字孪生”是目前大热概念“元宇宙”的核心技术之一。记者了解到,当前在厦门,数字孪生技术已经广泛应用于大桥、隧道、地铁等工程的建设中。

  为工程生成动态“克隆体” 从而找到最佳方案

  目前厦门地铁已成为国内首个“全线路、全系统、全过程”系统性应用BIM技术的地铁工程,而BIM技术就是数字孪生在工程建设中的应用。(制图/张平原)

  当前在我市,数字孪生技术已经广泛应用于大桥、隧道、地铁等工程的建设中。例如,建于每个地铁站下面的地下管廊,如何合理布局里面的强电、弱电、通风口、排水口、消防等,让它们得以“相安无事”,就需要借助建立管廊的数字城市技术。

  新华三集团作为参与我市地铁数字化的建设单位,其相关负责人告诉记者,通过数字城市技术事先进行管廊布局,精准测算出各种配置间安全距离,再进行实地安装。“数字城市不是简单静态的‘复制’,是伴随管廊运营的系统。”新华三集团相关负责人说,数字城市将对管廊内部的环境变化、系统故障等进行预测预警、故障排除等。如果这期间,管廊要加入“新成员”,更需要通过数字孪生进行提前模拟仿真,根据测算再进行精准施工。

  当高铁经过山区时,人们是应该设计一座桥还是建一个隧道呢?厦工中铁办公室副主任吕专真说,数字孪生技术可以进行仿真模拟,同时对不同方案进行持续迭代,开展各种错、漏、碰、缺的设计验证,对各种方案进行比对,直到找到对环境影响最小、工期最短、成本最低的最佳方案。目前,他们也正在探索利用数字孪生技术对盾构机经过的山体进行模拟仿真。

  数字孪生正向电网矿山挺进  数据和算法是关键

  当前,我市大部分制造业企业正在推进无人车间、远程操作、生产联动等。业内人士指出,这是基于数字映射、数据驱动的数字孪生技术的前阶段应用,而在数字孪生空间环境的并行运算深度神经网络训练模型,包含智能分析、数据建模和数字动态仿真等则是数字孪生发挥底层作用的高级阶段了。目前,不仅城市大脑,家电、电力、煤炭、水务、矿冶等行业也正在借助数字孪生转型升级。

  日前,华为正式推出鸿蒙矿山操作系统——矿鸿,其使命就是要打破传统矿山瓶颈,实现数字孪生,构建数字世界的智能矿山。来自我市的厦门汇利伟业最近也将向国源矿业交付一个矿山项目的数字孪生体。“这是一个选煤厂的数字孪生体,实现选煤厂透明化工作面管控,实时动态场景与数据集成、生产工艺联动、过程异常报警与业务驱动,反映其产量、设备变化等真实情况。”汇利伟业相关负责人俞剑伟告诉记者,此前,他们已经为山东黄金、紫金矿业、江苏沙钢、陕西煤业化工、美的、正大等建设并投用了多个数字孪生管理系统,这些都是数字孪生的重要应用场景。他说,数字孪生背后的关键是数据和算法。

  【名词】

  数字孪生

  数字孪生是在数字经济发展下应运而生的,其定义目前有各种说法,但从最根本的概念上来说,是指在信息空间构建一个可以映射表征物理设备的虚拟系统,它们之间的联系并不是单向和静态的,而是贯穿于整个产品周期中。简单说,为物理世界里的设备或系统,创造其数字版的“克隆体”。

  【记者手记】

  数字孪生 唤回“产品孤儿”

  记者在走访我市多家软件信息企业期间,他们都提出了同一问题,就是大家对数字孪生的价值认识不足,其作用没得到重视。

  不少人觉得数字孪生是噱头,是“花架子”,那么说一个大家更熟悉的应用吧。2019年巴黎圣母院发生大火,建筑受损,很多人都关心巴黎圣母院能否完好修复。幸运的是,巴黎圣母院在烧毁前有各种平面图、3D影像、数据模型。数字孪生在巴黎圣母院“重生”的过程中发挥了大作用,真实还原了巴黎圣母院的原貌,再现了其一块砖、一扇门、一扇窗的安装过程。

  数字孪生已从飞机、汽车、地铁等复杂工程建设向工业品延伸。早前大部分产品被交付后,就和原厂失去数据联系或反馈,被称为“产品孤儿”。打破信息孤岛,唤回“产品孤儿”,正成为当下制造业转型升级的重要命题。通过工业互联网技术唤醒和拯救仍在使用中的“产品孤儿”,其次不再制造“产品孤儿”,关键就是在制造物理产品时,同步制造其数字孪生体,并且让其贯穿整个产品周期,与物理实体同频共振。

记者 李晓平

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