當前,以大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等為主的數(shù)字技術(shù)革M和數(shù)字經(jīng)濟正在深刻改變?nèi)祟惿鐣瑯佑绊懼运麨?span>主的傳統(tǒng)行業(yè),成為新質(zhì)生產(chǎn)力賦能的重要對象,水利行業(yè)正經(jīng)歷一場深刻的數(shù)字化變革。數(shù)字孿生技術(shù),這一曾在航空航天、城市建設(shè)中大放異彩的“智慧大腦”,如今正以“虛實交互、動態(tài)映射”的方式重塑水利治理的邊界,為水旱災(zāi)害防御、水資源管理、工程建設(shè)管理注入新動能,這場以“智”馭水的變革,正在書寫人水和諧的新篇章。5月8日,水利部黃委會在寧夏銀川召開黃河流域(片)數(shù)字孿生水利建設(shè)交流座談會,我們將開設(shè)專欄,帶您一起領(lǐng)略數(shù)字孿生水利在推動我區(qū)水利高質(zhì)量發(fā)展上的豐碩成果。某家電企業(yè)運用數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品迭代速度提升25%。靜安區(qū)人工智能數(shù)字孿生常見問題
在電廠領(lǐng)域,數(shù)字孿生技術(shù)同樣大放異彩。通過構(gòu)建鍋爐、燃氣輪機等設(shè)備的數(shù)字孿生體,電廠能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài),優(yōu)化操作策略。據(jù)統(tǒng)計,這項技術(shù)讓電廠的熱效率提升了5%,碳排放量減少了8%。華為云河圖利用數(shù)字孿生技術(shù),為城市規(guī)劃者提供了一雙“智慧之眼”。通過構(gòu)建城市的數(shù)字孿生模型,整合氣象、交通、能源等多源數(shù)據(jù),華為云河圖能夠為城市規(guī)劃者提供詳細的決策支持,讓城市管理更加高效、智能。在北京CBD,數(shù)字孿生技術(shù)被應(yīng)用于時空信息管理平臺。該平臺整合了交通、環(huán)境、能源等多源數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析和仿真預(yù)測,為城市管理者提供科學的決策依據(jù)。據(jù)試點反饋,該平臺讓城市管理效率提升了30%,運營成本降低了20%。杭州元宇宙數(shù)字孿生24小時服務(wù)數(shù)字孿生技術(shù)通過虛擬模型實時映射物理設(shè)備狀態(tài),支持設(shè)備全生命周期管理。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù):實現(xiàn)物理實體數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸,是數(shù)字孿生與物理世界連接的橋梁25。建模與仿真技術(shù):構(gòu)建數(shù)字孿生模型的基礎(chǔ)技術(shù),包括 CAD 建模、有限元分析、計算流體動力學等3。大數(shù)據(jù)與人工智能:用于數(shù)據(jù)處理、分析和預(yù)測,提高數(shù)字孿生的智能水平1。云計算與邊緣計算:提供計算資源和存儲能力,支持數(shù)字孿生的大規(guī)模部署和實時處理25。5G 通信技術(shù):提供高速、低延遲的通信支持,確保數(shù)字孿生與物理實體之間的實時數(shù)據(jù)交互80。AR/VR 技術(shù):提供沉浸式的交互體驗,增強用戶與數(shù)字孿生的交互能力97。
近年來,隨著國家數(shù)字化戰(zhàn)略的深入實施,數(shù)字孿生技術(shù)在智慧城市、智慧物流、智慧水利等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。中國數(shù)字孿生解決方案市場規(guī)模增長迅猛,從2020年的41億元增長至2024年的149億元,期間的復(fù)合年增長率達到38.07%。預(yù)計到2025年,市場規(guī)模將進一步擴大至214億元,且在2025-2029年期間有望保持34.15%的年均復(fù)合增長率,至2029年市場規(guī)模將達到693億元。這一系列數(shù)據(jù)充分彰顯了數(shù)字孿生技術(shù)市場的強大增長潛力和廣闊的發(fā)展前景。教育培訓(xùn)領(lǐng)域借助數(shù)字孿生創(chuàng)建沉浸式實訓(xùn)環(huán)境,降低高危行業(yè)實操風險與培訓(xùn)成本。
就現(xiàn)階段的發(fā)展而言,圍繞數(shù)字孿生出現(xiàn)的一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)是:鑒于大多數(shù)公司都投資于遺留系統(tǒng),企業(yè)如何能夠更輕易地實現(xiàn)針對使用該技術(shù)的轉(zhuǎn)型?具體來講,到底誰應(yīng)當負責經(jīng)營和管理數(shù)字孿生?企業(yè)又該如何保證數(shù)字孿生與現(xiàn)有的軟件和其他應(yīng)用程序通信? 新的數(shù)字孿生方法,必然對應(yīng)公司基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)的新平臺與新技術(shù)。但問題是如此這些新元素無法與現(xiàn)有技術(shù)組件無縫集成,往往會拉高新方案的落地周期和實現(xiàn)成本。一個可能的解決方案是,通過與企業(yè)規(guī)劃資源系統(tǒng)(ERP)相集成,企業(yè)或許可以保證虛擬孿生與公司現(xiàn)有系統(tǒng)之間順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,從而確保數(shù)字孿生收集和分析的信息能夠自動反映在ERP系統(tǒng)當中。借助這股信息流,數(shù)字孿生與其他業(yè)務(wù)流程的配合可以起效,節(jié)約實現(xiàn)該技術(shù)所需要的時間和資源。此外,這種方式還能保證整個公司內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一性與一致性,憑借可靠信息支撐起堅定穩(wěn)定的管理決策。航空航天領(lǐng)域通過數(shù)字孿生技術(shù)成功降低原型機測試成本約28%。南通人工智能數(shù)字孿生24小時服務(wù)
智慧城市數(shù)字孿生平臺新增空氣質(zhì)量模擬模塊,助力環(huán)保決策。靜安區(qū)人工智能數(shù)字孿生常見問題
標準化是推動數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。近年來,國內(nèi)外在數(shù)字孿生標準化方面取得了一系列進展。以下是國內(nèi)外數(shù)字孿生標準化的主要進展:國際標準化進展:ISO 標準:國際標準化組織(ISO)正在積極推動數(shù)字孿生國際標準的制定。ISO/TC 28/SC 41 負責數(shù)字孿生相關(guān)標準的制定工作,目前正在制定的標準包括 ISO/DTR 23247-100《自動化系統(tǒng)和集成 數(shù)字孿生框架 第 100 部分:制造》等65。IEC 標準:國際電工委員會(IEC)也在積極推動數(shù)字孿生相關(guān)標準的制定。IEC/SC 65A 負責工業(yè)過程測量、控制和自動化領(lǐng)域的數(shù)字孿生標準制定工作,目前正在制定的標準包括 IEC 62714《工業(yè)過程測量、控制和自動化 數(shù)字孿生》系列標準65。ITU 標準:國際電信聯(lián)盟(ITU)也在積極推動數(shù)字孿生相關(guān)標準的制定。ITU-T Study Group 20 負責物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生和智能可持續(xù)城市及社區(qū)的標準制定工作,研究周期為 2025-2028 年64。IDTA 標準:工業(yè)數(shù)字孿生協(xié)會(IDTA)是一個致力于推動數(shù)字孿生標準化和互操作性的國際組織。該協(xié)會發(fā)布了一系列數(shù)字孿生標準和指南,如《資產(chǎn)行政外殼(AAS)標準》等,為數(shù)字孿生的標準化和互操作性提供了參考63。靜安區(qū)人工智能數(shù)字孿生常見問題