先进成形与智能技术 课件 10.2 数字孪生实现的技术路径.pptx

10.2数字孪生实现的技术路径战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造

目录CONTENTS10.2.1虚拟建模10.2.2虚拟制造10.2.3虚拟映射10.2.4新型信息技术

10.2.1虚拟建模战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造1虚拟建模物理模型：指客观存在的实体，如实验中的飞机模型或船舶模型仿真模型：根据系统的形式化模型，转化为计算机可执行的模型形式化模型：指采用规范表述方法构建的模型，用数学方法抽象原型的功能或结构特征

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造2虚拟模型了解或设计系统的内在特性数学模型物理模型数学-物理效应模型控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机处理技术等理论基础，计算机和其他专用物理效应设备的硬件支持。实验10.2.1虚拟建模支持

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造310.2.1虚拟建模虚拟建模方法静态/动态建模连续/离散建模随机/确定性建模面向对象和多智能体仿真建模

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造410.2.1虚拟建模虚拟模型模拟预测性能优化

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造5虚拟制造（VirtualManufacturing,VM）10.2.2虚拟制造虚拟制造是一种集成的仿真技术，它基于虚拟现实和仿真技术，对产品设计、生产过程进行统一建模，并在计算机上实现产品全生命周期的模拟仿真。特点：模型化：虚拟制造以模型为核心，依赖于产品模型、过程模型、活动模型和资源模型等多种模型。集成化：通过集成异构模型，虚拟制造实现了对产品和生产系统相关元素的统一建模。拟实化：虚拟制造追求仿真结果的高可信度和人机交互的自然化，其中虚拟现实（VR）技术是改善人机交互自然化的重要手段。

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造6虚拟制造设计性虚拟制造：侧重于产品设计阶段，通过引入制造信息，实现对设计的可制造性分析和优化控制性虚拟制造：侧重于系统控制，通过仿真全系统的控制模型和现实加工过程，优化组织、调度与控制策略生产性虚拟制造：侧重于生产过程，通过仿真技术实现制造方案的快速评价和生产过程的优化10.2.2虚拟制造

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造710.2.2虚拟制造基础认知实训提高综合分析实验虚拟仿真实验

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造810.2.2虚拟制造虚拟制造数字孪生推动制造业迈向更高智能化、自动化层次

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造9虚拟映射虚拟映射是一种先进的集成方法，它通过创建物理实体的精确数字化副本来实现现实世界与数字世界的无缝对接。这种技术使得我们能够在虚拟环境中模拟、分析和预测物理实体的行为和性能，从而为决策提供支持并优化实际的业务流程。物理对象的实时数据采集历史数据先进的算法模型++高度仿真的虚拟模型当下状态不同条件下的表现未来走向反映预测模拟10.2.3虚拟映射

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造1010.2.3虚拟映射应用工程师和决策者可以在不干扰实际生产过程的情况下，对产品设计、制造过程、维护策略等进行测试和优化，在样机设计的早期阶段，它允许设计者、制造者和使用者直观形象地对产品的数字原型进行设计优化、性能测试、制造仿真和使用仿真

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造1110.2.3虚拟映射应用能够提供跨地域、跨部门的协作平台。不同的团队可以共享同一个虚拟模型，进行协同工作，共同分析问题和制定解决方案

战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造1210.2.3虚拟映射虚拟映射机器学习人工智能模拟现状自主进化

10.2.4新型信息技术10.2.4新型信息技术战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造13工业互联网1大数据及智能算法2云计算3VR/AR/MR4

工业互联网战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造14工业互联网是实现设备、控制系统、信息系统、人、产品之间网络互联的关键综合信息基础设施。它通过工业大数据的深度感知和计算分析，实现整个工厂的智能决策和实时动态优化。重要性工业互联网平台是工业全要素链接的枢纽，是工业资源配置的核心，为制造业数字化转型提供驱动力。10.2.4新型信息技术

大数据及智能算法战略性新兴领域教材建设团队-重型高端装备制造15