数字孪生与建模仿真的区别
数字孪生是通过实测、模拟、数据分析等手段,实时感知、诊断、预测物理世界或问题的一种技术,是物理对象的数字模型,可以进行分析、预测、诊断、训练等。而建模仿真则是对物理世界或问题的理解进行建模,并通过仿真验证理解的正确性。
1. 数字孪生是动态的,仿真模型是静态的
仿真模型是静态的,即在建模时刻固定不变。而数字孪生是动态的,随着物理实体实时演化。数字孪生可以实时接收来自物理对象的数据,更新和调整数字模型,使其与物理对象实时保持一致。
2. 建模仿真与数字孪生关注点不同
建模仿真关注于模型的保真度,即是否能够准确地还原物理对象的特性和行为。而数字孪生不仅关注模型的保真度,还关注实时感知、诊断和预测物理对象的特性和行为,通过接收物理对象的数据,实时演化数字模型。
3. 仿真技术解决决策问题,数字孪生实现实时数字化模拟
仿真技术是应用仿真硬件和仿真软件通过仿真实验,借助数值计算和问题求解,反映系统行为或过程的模型技术。它主要用于解决决策问题。而数字孪生由于可以实现实时的数字化模拟,能够解决业务监控、事件预警的需求痛点,使信息反馈的方向不再是单向的“计算机指导实体世界”。
4. 数字孪生与数据分析、实测相结合
数字孪生是充分利用物理模型、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。它不仅需要依靠仿真技术,还需要依靠数据分析和实测技术,将实时的数据纳入模型,实现精确的数字化模拟。
5. 数字孪生在工业领域的应用
数字孪生广泛应用于智慧工厂、电力系统等领域。例如,数字孪生智慧工厂产线借助数字孪生、信息化、虚拟仿真技术,进行智慧工厂产线整体环境、设备状态、生产订单、物流和产品质量等信息的同步还原,能够进行远程监测、模拟和预测,提高生产效率和质量。
数字孪生与建模仿真的区别主要体现在动态性、关注点、解决问题的方式以及与数据分析、实测的结合。数字孪生是动态的数字模型,可以实时感知、诊断和预测物理对象的特性和行为;建模仿真关注模型的保真度;数字孪生实现实时数字化模拟,解决业务监控、事件预警的需求痛点;数字孪生需要结合数据分析和实测技术。这些区别使得数字孪生在工业领域有着广泛的应用。