水利部發布的《關于推進水庫、水閘、蓄滯洪區運行管理數字孿生的指導意見》指出,到 2027 年,推進具有防洪任務的已建大型及防洪重點中型水庫等數字孿生建設,迭代優化數字孿生水利工程先行先試建設成果等;到 2030 年,基本完成上述工程的數字孿生建設,實現運行管理各項業務與數字孿生深度融合等。在建設任務方面,包括加快監測感知體系建設,利用多種現代化技術提升對水利工程各要素的感知能力;動態掌握全要素信息,開展數據調查和復核等工作;加強信息化基礎設施建設,落實應急通信措施等;統籌推進數字孿生平臺建設,加強數字孿生水利工程建設并與其他建設相銜接等。應用任務涵蓋強化工程調度 “四預” 措施、加強安全監測數據智能分析預警、推進日常運行管理業務融合、促進數字孿生成果共享等。同時還提出了強化組織領導、落實資金渠道、完善制度標準體系、強化新技術研發推廣等保障措施。電力運維依靠數字孿生,及時發現并解決潛在故障。閔行區工業數字孿生技術指導
在建筑設計階段,數字孿生技術可以創建建筑的三維虛擬模型。設計師通過輸入各種參數,如建筑朝向、材料特性、空間布局等,模擬不同設計方案下建筑的采光、通風、能耗等性能。例如,設計一座高層寫字樓,利用數字孿生模型可以直觀看到不同樓層高度、窗戶面積和位置對室內采光的影響,從而找到合適的設計方案,提升室內舒適度,同時降低能源消耗。這種在虛擬環境中的設計優化,避免了在實際建造過程中因設計缺陷導致的返工,節省了時間和成本。蘇州水利數字孿生可視化礦山的數字孿生,保障安全生產和資源合理開發利用。
隨著技術的不斷進步,數字孿生技術的應用場景也在不斷拓展。未來,數字孿生技術有望與人工智能、大數據分析等技術進一步結合,逐步拓展至更多領域。例如,在智能駕駛領域,數字孿生技術可以用于模擬和測試自動駕駛系統的性能,提高駕駛安全性和可靠性。在零售領域,數字孿生技術可以用于優化店鋪布局和庫存管理,提高銷售效率和客戶滿意度。此外,數字孿生技術還可以用于環境保護、農業監測與優化等方面,為社會繁榮和人類生活品質的提升貢獻更多力量。
數字孿生技術的發展歷史可以追溯到20世紀60、70年代的阿波羅計劃。當時,美國國家航空航天局(NASA)利用虛擬模型與現實聯系,成功解決了阿波羅13號的關鍵問題。隨著技術的不斷進步,數字孿生理論在21世紀初得到了啟蒙,并逐漸擴展到包括制造和服務在內的產品生命周期階段。如今,數字孿生技術已被廣泛應用于電力、船舶、城市管理、農業、建筑、制造、石油、天然氣、健康醫療、環境保護等眾多行業。它不僅能夠提高系統的效率和可靠性,還能降低運營和維護成本,推動各行業向智能化和數字化的轉型。數字孿生是對物理實體的數字化映射,能準確模擬其狀態與行為。
富士康的某智能工廠運用數字孿生技術打造了生產線的數字孿生系統。在生產手機主板時,數字孿生體實時反映生產線上每臺設備的運行參數和產品加工狀態。有一次,數字孿生系統檢測到一臺貼片機的貼片精度出現微小偏差,通過對數字孿生模型的分析,確定是由于設備某個零部件的磨損導致。系統自動發出警報,并給出維修建議和更換零部件的型號。維修人員迅速響應,及時更換零部件,避免了因貼片精度問題導致的產品質量缺陷,提高了生產效率和產品合格率。此外,通過數字孿生系統模擬不同生產訂單的排產方案,優化生產流程,降低了生產成本。數字孿生在能源領域,助力實現能源系統的智能調度與管理。黃浦區房地產數字孿生可視化
數字孿生讓物理實體與虛擬模型實時交互,實現高效管理。閔行區工業數字孿生技術指導
上海洋山港采用數字孿生技術構建了港口的虛擬模型。該數字孿生模型整合了港口的船舶調度、貨物裝卸、堆場管理等多個環節的數據。在船舶進港調度方面,數字孿生系統根據實時的港口水位、潮汐、船舶流量等信息,提前為每艘船舶規劃合適的進港路線和靠泊時間。例如,當遇到多艘大型船舶同時申請進港時,數字孿生系統通過模擬不同的調度方案,快速確定合適方案,使船舶能夠高效有序地進港靠泊,減少了船舶在港等待時間,提高了港口的吞吐能力。在貨物裝卸過程中,數字孿生系統實時監控裝卸設備的運行狀態,預測設備故障,保障了裝卸作業的連續性。閔行區工業數字孿生技術指導