智能设备数字孪生应用 配套课件.ppt

目录

第1章数字孪生概述

第2章数字孪生的相关领域

第3章数字孪生的基础技术

第4章数字孪生的关键技术

第5章数字孪生平台

第6章智能制造的数字孪生生态

第一章

数字孪生的基础技术

1.1数字孪生的定义

1.2数字孪生的特征

1.3数字孪生的应用

1.4数字孪生的发展与意义

知识目标：l掌握数字孪生的一般定义与特征

l理解数字孪生的数字孪生的核心要素

l了解数字孪生的背景与应用

能力目标：l能说出数字孪生发展的历程与数字孪生的不同应用场景

l能理清数字孪生的核心要素之间的联系

l能正确描述数字孪生的特征

素养目标：l培养学生对知识的获取方法与联想能力

l培养学生自学的方法与途径

l思政目标：了解我国数字孪生市场规模，我国将数字经济作为发展的重要方向，智能制造是我国

工业的发展重要方向。数字孪生赋能智慧城市、智慧交通、智能制造、智慧流域等重要的行业中。

1.1数字孪生的定义

请同学们思考：在我们的生

活中，有哪些与数字经济相关

的事件？

数字经济引领各行各业的发展。

网上购物线上预约门诊线上购票选座

随着互联网、大数据、人工智能等新技术越来越深入人们的日常生活，人们投入到网络游戏、社交网络、

电子商务、数字办公的时间在不断的增多，个体也越来越多地以数字身份出现

大力发展数据经济已经成为国家助推经济高质量发展的重要手段，我国的数字经济总体框架框架已经基本

构建。

数字孪生(DigitalTwin)

通俗来讲：指物理世界中的物体，通过数字化的手段构建

出一个在数字世界中一模一样的实体，由此来实现对物理

实体的了解、分析和优化。

专业角度：指利用物理模型、传感器更新、运动历史等数

据，聚集多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，

在虚拟空间中完成映射，从而反映了实体装备的全生命周

期的过程。

数字孪生是一种数字化理念和技术手段

它以数据与模型的集成融合为基础与核心，通过在数字空间实时构建物理对象的精

准数字化映射，基于数据整合与分析预测来模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周

期过程，最终形成智能决策的优化闭环。

1.1.1发展的背景

波音777客机研发中应用了数字孪生模型《失控玩家》电影场景

1.1.2数字孪生定义

数字孪生是指充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、

多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

数字孪生也被称为数字映射、数字镜像。

数字孪生是集成了人工智能（AI）和机器学习（ML）

等技术，将数据、算法和决策分析结合在一起，建立模

拟，对实体进行虚拟映射。

数字孪生是形成物理世界中某一生产流程的模型及其在

数字世界中数字化镜像的过程和方法

1.1.3数字孪生的核心要素

数字孪生是三维模型、是物理实体的复制或是虚拟样机

模型

数字孪生是工业互联网平台或者物联

数据是数字孪生的最核心的数据链接网平台，他们的侧重点为从物理世界

要素核心到虚拟世界的感知接入、可靠传输、

要