水利部部長李國英表示,大力推進數(shù)字孿生水利建設(shè),實現(xiàn)預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能,為水利決策管理提供前瞻性、科學(xué)性、準(zhǔn)確性、安全性支持。具體在五個方面推進:一是大力推進數(shù)字孿生流域建設(shè),錨定支撐流域統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一治理、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理的目標(biāo),豐富算據(jù)、優(yōu)化算法、提升算力,加快實現(xiàn)對物理流域全要素和水利治理管理全過程的數(shù)字化映射、智能化模擬、前瞻性預(yù)演。二是大力推進數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè),圍繞確保工程安全、供水安全、水質(zhì)安全,推進數(shù)字孿生水網(wǎng)與物理水網(wǎng)的同步建設(shè),實現(xiàn)與物理水網(wǎng)同步仿真運行、虛實交互、迭代優(yōu)化。三是大力推進數(shù)字孿生工程建設(shè),加快推進建筑信息模型技術(shù)在水利工程全生命周期運用,實現(xiàn)對物理水利工程的在線監(jiān)測、方案預(yù)演、問題發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化調(diào)度、安全保障。四是大力推進業(yè)務(wù)應(yīng)用體系建設(shè),以業(yè)務(wù)需求為牽引,耦合鏈接數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生工程,持續(xù)迭代優(yōu)化業(yè)務(wù)模塊,提升水利業(yè)務(wù)預(yù)報預(yù)警預(yù)演預(yù)案能力。五是大力推進網(wǎng)絡(luò)安全工程建設(shè),加強水利網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知、監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險評估、事件處置,強化重要數(shù)據(jù)安全監(jiān)管,確保水利網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全。數(shù)字孿生技術(shù)為醫(yī)療領(lǐng)域提供了很多模擬模型。吳江區(qū)文旅數(shù)字孿生解決方案
數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀(jì)60、70年代的阿波羅計劃。當(dāng)時,美國國家航空航天局(NASA)利用虛擬模型與現(xiàn)實聯(lián)系,成功解決了阿波羅13號的關(guān)鍵問題。隨著技術(shù)的不斷進步,數(shù)字孿生理論在21世紀(jì)初得到了啟蒙,并逐漸擴展到包括制造和服務(wù)在內(nèi)的產(chǎn)品生命周期階段。如今,數(shù)字孿生技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于電力、船舶、城市管理、農(nóng)業(yè)、建筑、制造、石油、天然氣、健康醫(yī)療、環(huán)境保護等眾多行業(yè)。它不僅能夠提高系統(tǒng)的效率和可靠性,還能降低運營和維護成本,推動各行業(yè)向智能化和數(shù)字化的轉(zhuǎn)型。吳江區(qū)文旅數(shù)字孿生解決方案智能家居結(jié)合數(shù)字孿生,用戶能遠(yuǎn)程掌控家居設(shè)備狀態(tài)。
飛機數(shù)字孿生體包含超過500萬個參數(shù)化部件模型。波音787研發(fā)過程中完成20萬次虛擬試飛,減少60%風(fēng)洞實驗次數(shù)。SpaceX火箭回收系統(tǒng)通過著陸過程多物理場耦合仿真,將控制系統(tǒng)迭代速度提升3倍。普惠公司建立的發(fā)動機磨損模型,能提前500小時預(yù)測渦輪葉片裂紋,避免非計劃停飛損失。農(nóng)田數(shù)字孿生體融合衛(wèi)星遙感、土壤傳感器與氣候預(yù)測數(shù)據(jù)。約翰迪爾開發(fā)的虛擬農(nóng)田系統(tǒng)可模擬不同播種密度對產(chǎn)量的影響,幫助農(nóng)戶優(yōu)化種植方案。以色列灌溉模型通過根系生長仿真,實現(xiàn)節(jié)水35%的同時提升作物產(chǎn)量18%。畜牧業(yè)中,荷蘭公司建立的奶牛健康模型通過活動量監(jiān)測,提前48小時預(yù)警乳腺炎發(fā)病風(fēng)險。
上海某寫字樓采用數(shù)字孿生技術(shù)打造了智能樓宇管理系統(tǒng)。通過在樓內(nèi)安裝大量傳感器,收集室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量、照明亮度等數(shù)據(jù),構(gòu)建了寫字樓的數(shù)字孿生模型。數(shù)字孿生系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)人員的分布和活動情況,自動調(diào)整空調(diào)、照明等設(shè)備的運行狀態(tài)。例如,當(dāng)檢測到某個辦公區(qū)域無人時,自動關(guān)閉該區(qū)域的照明和空調(diào),實現(xiàn)節(jié)能降耗。同時,通過數(shù)字孿生模型對樓宇設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和故障預(yù)測,提前安排設(shè)備維護,保障了樓宇設(shè)備的正常運行,提高了寫字樓的運營管理效率和用戶舒適度。航空航天領(lǐng)域,數(shù)字孿生助力飛行器設(shè)計與故障診斷。
能源行業(yè)正利用數(shù)字孿生技術(shù)優(yōu)化資源管理和設(shè)備運維。在風(fēng)力發(fā)電場中,數(shù)字孿生可以模擬每臺渦輪機的運行狀態(tài),結(jié)合氣象數(shù)據(jù)預(yù)測發(fā)電量,從而優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度。對于石油和天然氣企業(yè),該技術(shù)能夠構(gòu)建管道的三維模型,實時監(jiān)測腐蝕或泄漏風(fēng)險,減少安全事故的發(fā)生。此外,數(shù)字孿生還支持能源系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型,例如通過模擬不同可再生能源的接入方案,評估其對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了能源利用效率,也為實現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了重要工具。港口運營借助數(shù)字孿生,提高了貨物裝卸和船舶調(diào)度效率。上海數(shù)字孿生供應(yīng)商家
數(shù)字孿生讓物理實體與虛擬模型實時交互,實現(xiàn)高效管理。吳江區(qū)文旅數(shù)字孿生解決方案
數(shù)字孿生技術(shù)(Digital Twin)通過構(gòu)建物理實體的虛擬映射,實現(xiàn)了從設(shè)計、生產(chǎn)到運維的全生命周期動態(tài)管理。其主要價值在于通過實時數(shù)據(jù)交互與仿真模擬,優(yōu)化決策效率并降低試錯成本。在工業(yè)領(lǐng)域,數(shù)字孿生已成為智能制造的主要技術(shù)之一。例如,在汽車制造中,企業(yè)可通過數(shù)字孿生模型對生產(chǎn)線進行虛擬調(diào)試,提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備布局或工藝流程中的潛在碰撞,將傳統(tǒng)數(shù)周的調(diào)試周期縮短至數(shù)天。同時,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)(IoT)傳感器與機器學(xué)習(xí)算法,數(shù)字孿生能實時監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài),預(yù)測零部件磨損或故障風(fēng)險。以風(fēng)力發(fā)電機為例,其孿生模型可整合風(fēng)速、軸承溫度、振動頻率等多維度數(shù)據(jù),通過仿真推演未來性能衰減趨勢,從而制定準(zhǔn)確的維護計劃,減少非計劃停機帶來的經(jīng)濟損失。此外,數(shù)字孿生還支持產(chǎn)品迭代創(chuàng)新:飛機制造商可通過虛擬風(fēng)洞測試不同機翼設(shè)計的空氣動力學(xué)表現(xiàn),無需制造實體原型即可驗證設(shè)計可行性。這一技術(shù)不僅推動工業(yè)4.0的落地,更催生了“服務(wù)化制造”新模式——企業(yè)可通過孿生模型向客戶提供設(shè)備健康管理、能效優(yōu)化等增值服務(wù),實現(xiàn)從產(chǎn)品銷售到服務(wù)生態(tài)的轉(zhuǎn)型。吳江區(qū)文旅數(shù)字孿生解決方案