數(shù)字孿生很火,自己卻不以為然,因為一方面覺得數(shù)據(jù)工作者干的活跟數(shù)字孿生差不多,不就是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化嗎?二是別人來談數(shù)字孿生的時候,除了3D建模就講不出實質(zhì)性的東西了,自己就在想,這又能解決我的什么業(yè)務(wù)問題呢?
但我也知道一項新技術(shù)的出現(xiàn)總有其理由,因此就找了數(shù)字孿生的白皮書來學(xué)習(xí),然后就有了以下的領(lǐng)悟。
注:關(guān)注“與數(shù)據(jù)同行”公眾號,回復(fù)“數(shù)字孿生“,獲得五個數(shù)字孿生白皮書PDF,限期下載
一、兩個典型案例
合作伙伴來跟我談數(shù)字孿生概念的時候,一直在提物理世界的鏡像、賽博空間啥的,如下圖所示,但并沒有舉出哪怕是一個有信服力的現(xiàn)實例子,面對職場老司機,概念化的東西說說就好,但要說服就得說清楚場景啊,因此在跟大家講數(shù)字孿生概念之前,我也得舉2個有說服力的例子。
1、智慧城市:“虛擬新加坡”[2]
“虛擬新加坡”是一個動態(tài)的三維城市模型和協(xié)作數(shù)據(jù)平臺,包括新加坡的3D地圖,成為供政府/企業(yè)/私人/研究部門使用的權(quán)威3D數(shù)字平臺?!疤摂M新加坡”是一個包含語義及屬性的實景整合的3D虛擬空間,該項目覆蓋范圍718平方公里、500-660萬人口、16萬幢建筑物、5500公里街道。
“虛擬新加坡”是使來自不同領(lǐng)域的用戶能夠開發(fā)復(fù)雜的工具和應(yīng)用程序,用于概念測試、服務(wù)、規(guī)劃決策以及技術(shù)研究,以解決新加坡面臨的新興和復(fù)雜挑戰(zhàn),這里舉兩個方面的應(yīng)用。
(1)改善公眾可訪問性
“虛擬新加坡”包括地形屬性,例如水體、植被和交通基礎(chǔ)設(shè)施,這與傳統(tǒng)的2D地圖不同,后者無法顯示地形、路緣石、樓梯或坡度。作為對自然景觀的準(zhǔn)確表示,“虛擬新加坡”可用于識別和顯示殘疾人和老年人的無障礙路線,他們可以輕松找到通往公交車站或地鐵站的最便捷路線,甚至是被遮蔽的道路,公眾也可以通過“虛擬新加坡”的可視化公園來計劃其騎行路線,如下圖所示。
(2)太陽能潛力分析
“虛擬新加坡”提供了建筑物高度、屋頂表面和日照量等數(shù)據(jù),這使城市規(guī)劃者可以分析哪些建筑物具有較高的太陽能生產(chǎn)潛力,因此更適合安裝太陽能電池板。進(jìn)一步分析可使計劃人員估計一天可產(chǎn)生多少太陽能,以及節(jié)省的能源和成本。通過與相鄰建筑物歷史數(shù)據(jù)的交叉引用,來驗證以上分析的正確性,并進(jìn)行季節(jié)性調(diào)整調(diào)整以反映出更準(zhǔn)確更精細(xì)的預(yù)測,如下圖所示。
2、智能制造:超臨界二氧化碳循環(huán)的數(shù)字孿生體[2]
超臨界二氧化碳循環(huán)是太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中的重要技術(shù)。由于該系統(tǒng)在極高的壓力下運行,系統(tǒng)的微小參數(shù)波動都有可能造成不可預(yù)知的事故,這對控制系統(tǒng)提出了嚴(yán)苛要求。
為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),印度科技學(xué)院建立了該系統(tǒng)的實驗系統(tǒng),為了實現(xiàn)對控制過程的動態(tài)仿真,他們開發(fā)了基于物理機理的數(shù)字孿生體。
該數(shù)字孿生體以一堆熱流體系統(tǒng)仿真軟件Flownex為核心,搭建了和實驗管網(wǎng)系統(tǒng)完全相同的數(shù)字孿生體,F(xiàn)lownex具有強大的仿真能力:
(1)可計算氣體、液體、氣體混合物以及兩相流的流動;
(2)模擬分析快速變化及慢速變化的動態(tài)過程;
(3)能夠計算流體和固體間的熱交換,計算系統(tǒng)各元件的壓力變化和換熱情況。
(4)此外,還具有電氣模塊和控制模塊,可以在仿真系統(tǒng)中添加各種控制元件,能夠?qū)λ矐B(tài)控制過程進(jìn)行仿真。
利用Flownex內(nèi)嵌的部件模塊,如管道、閥門、汞、壓縮機、換熱器、PID控制器等,工程師快速建立了系統(tǒng)仿真軟件。
此外,物理實體的控制設(shè)備采用的是美國國家儀器公司(NI)的硬件設(shè)備。NI同時提供了LabVIEW軟件來采集這些設(shè)備的參數(shù),并通過接口傳遞給Flownex軟件。在獲得現(xiàn)場設(shè)備的實時數(shù)據(jù)后,F(xiàn)lownex的動態(tài)模擬就可以實現(xiàn)實時仿真。
超臨界二氧化碳系統(tǒng)中,壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)的設(shè)備范圍,其控制系統(tǒng)的小幅度調(diào)整,都會對系統(tǒng)產(chǎn)生很多影響。利用Flownex搭建的數(shù)字孿生體,研究人員能在數(shù)字孿生體中模擬各個控制操作引發(fā)的后果,確認(rèn)其滿足調(diào)試要求后再去操作物理系統(tǒng),從而保證了該系統(tǒng)的安全運行。
通過這兩個典型案例,相信你對數(shù)字孿生會有個感性認(rèn)識,那么,數(shù)字孿生的本質(zhì)到底是什么呢?它跟我們平時接觸的數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)有什么不一樣呢?
二、數(shù)字孿生的定義
數(shù)字孿生這個名詞特別容易望文生義,會以為數(shù)字孿生就是在數(shù)字空間建立個虛擬對象,比如案例一的“虛擬新加坡”,德勤就把數(shù)字孿生體定義為“某一個物理實體(或過程)的歷史和當(dāng)前行為的數(shù)字化描述”。
這個定義不能說錯誤,但顯然把數(shù)字孿生的內(nèi)涵說小了,如果你按照德勤的定義去理解數(shù)字孿生,顯然案例二就超出了范疇,因為案例二不僅包括了物理世界的數(shù)字化映射,還包括了仿真和控制。
百度是這樣定義數(shù)字孿生的,即“數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程?!?/p>
除了百度,現(xiàn)在關(guān)于數(shù)字孿生的定義還有很多,學(xué)術(shù)界的、企業(yè)界的、標(biāo)準(zhǔn)化組織的,這里我推薦下面這個定義[1]:“數(shù)字孿生是以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實體的虛擬實體,借助歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)以及算法模型等,模擬、驗證、預(yù)測、控制物理實體全生命周期過程的技術(shù)手段。”
從這個定義可以抽象出四個數(shù)字孿生的核心特征:
1、數(shù)化
“數(shù)化”是對物理世界數(shù)字化的過程,這個過程需要將物理對象表達(dá)為計算機和網(wǎng)絡(luò)所能識別的數(shù)字模型。建模技術(shù)是數(shù)字化的核心技術(shù)之一,例如測繪掃描、幾何建模、網(wǎng)格建模、系統(tǒng)建模、流程建模、組織建模等技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是“數(shù)化”的另一項核心技術(shù),將物理世界本身的狀態(tài)變?yōu)榭梢员挥嬎銠C和網(wǎng)絡(luò)所能感知、識別和分析。
2、互動
“互動”主要是數(shù)字對象間及其與物理對象之間的實時動態(tài)互動。物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)虛實之間互動的核心技術(shù)、數(shù)字世界的責(zé)任之一是預(yù)測和優(yōu)化,同時根據(jù)優(yōu)化結(jié)果干預(yù)物理世界,所以需要將指令傳遞到物理世界。物理世界的新狀態(tài)需要實時傳到到數(shù)字世界,作為數(shù)字世界的新初始值和新邊界條件。另外,這種互動包括數(shù)字對象間的互動,依靠數(shù)字線程來實現(xiàn)。
3、先知
“先知”是指利用仿真技術(shù)對物理世界的動態(tài)預(yù)測。這需要數(shù)字對象不僅表達(dá)物理世界的幾何形狀,更需要在數(shù)字模型中融入物理規(guī)律和機理。仿真技術(shù)不僅建立物理對象的數(shù)字化模型,還要根據(jù)當(dāng)前狀態(tài),通過物理學(xué)規(guī)律和機理來計算、分析和預(yù)測物理對象的未來狀態(tài)。這種仿真不是對一個階段或一種現(xiàn)象的仿真,應(yīng)是全周期和全領(lǐng)域的動態(tài)仿真。
4、先覺
如果說“先知”是依據(jù)物理對象的確定規(guī)律和完整機理來預(yù)測數(shù)字孿生體的未來,那“先覺”就是依據(jù)不完整的信息和不明確的機理通過工業(yè)大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)技術(shù)來預(yù)感未來,如果要求數(shù)字孿生體越來越智能和智慧,就不應(yīng)局限于人類對物理世界的確定性知識,其實人類本身就不是完全依賴確定性知識而領(lǐng)悟世界的。
你會發(fā)現(xiàn)第一個案例只是完成了“數(shù)化”,但即使僅僅完成了這個功能,由于可視化的維度從傳統(tǒng)的二維升級到了三維,因此也能帶來獨特的價值,比如相對于二維能更形象的說明道路的坡度,我想這也是合作伙伴會拿著個3D建模產(chǎn)品來跟我來說這就是數(shù)字孿生的原因吧。
但顯然數(shù)字孿生的內(nèi)涵不僅僅包括“數(shù)化”,超臨界二氧化碳循環(huán)數(shù)字孿生體它要做的是虛擬的仿真,也就是“先知”,通過仿真的結(jié)果來指導(dǎo)對真實物理設(shè)備的操控,也就是“互動”,這也許才是數(shù)字孿生的終極意義所在。
三、數(shù)字孿生與數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)的辯證關(guān)系
數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)工作者的使命,我們所有做的工作概括起來就是“業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化”,因此會很自然的將數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)跟數(shù)字孿生做個比較,比如我剛接觸這個概念的時候就比較排斥,因為認(rèn)為自己做的數(shù)據(jù)工作內(nèi)涵遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)字孿生,什么物理世界映射到數(shù)字世界,這不就是早期信息化干的事情嗎?
但事實上,我的理解還是囿于自己所在的行業(yè)背景,或者是傳統(tǒng)的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),特別是受互聯(lián)網(wǎng)的影響太大了。其實在其他行業(yè),特別是工業(yè)制造領(lǐng)域,也很早提出了類似的概念,現(xiàn)在只是殊途同歸而已。
當(dāng)然大家要解決的業(yè)務(wù)問題和采用的技術(shù)手段還是有很大的差異的,但隨著萬物互聯(lián)時代的到來,最終這些邊界會被逐步打破,各個大廠進(jìn)軍產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就是明證,現(xiàn)在智能制造、智慧城市等概念喊得最歡的可都是這些信息技術(shù)公司。
但我還是要對工業(yè)制造領(lǐng)域的“數(shù)字孿生”和信息技術(shù)領(lǐng)域的“數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)”的做個比較,方便你更深刻的理解數(shù)字孿生這個概念。
1、面向?qū)ο蟛煌?/strong>
信息技術(shù)領(lǐng)域研究的對象是以人為核心的,業(yè)務(wù)目標(biāo)就是服務(wù)好用戶,而工業(yè)制造領(lǐng)域研究的對象大多時候是物體,業(yè)務(wù)目標(biāo)是讓機器跑得健康,對象的不同導(dǎo)致了兩者在實現(xiàn)方式上有極大的差異。
2、數(shù)化能力不同
數(shù)字孿生面向的對象是客觀的物體,其物理性質(zhì)相對穩(wěn)定,維度有限,虛體和實體無論在幾何結(jié)構(gòu)上、狀態(tài)上、相態(tài)上和時態(tài)上都可以做到非常逼真,而對人的“數(shù)化”水平就差遠(yuǎn)了,維度多到無法窮舉,比如對于某臺機器知道幾個參數(shù)大致能判定它能否正常運行,而對某個人完全不行,因為影響它行動的因素太多了。
我們?nèi)祟愌芯苛颂祗w規(guī)律幾百年,但最后發(fā)現(xiàn)最不了的還是自己,數(shù)字孿生有很多的標(biāo)準(zhǔn)“數(shù)化”技術(shù),比如測繪掃描、幾何建模等等,但現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)“數(shù)化”人的技術(shù)就是打個標(biāo)簽,而制定標(biāo)簽沒有客觀標(biāo)準(zhǔn)。
3、仿真能力不同
物理學(xué)為研究物體的運行規(guī)律奠定了基礎(chǔ),你看超臨界二氧化碳循環(huán)數(shù)字孿生體要做仿真,其是有理論基礎(chǔ)背書的,即流體力學(xué),熱交換理論等等,物體的物理規(guī)律和機理確保了仿真的可靠性和正確性,神舟十二號任務(wù)的模擬仿真背后是牛頓三大定律,空氣動力學(xué)等的加持,人的行為好像也能進(jìn)行部分仿真,但由于沒有因果關(guān)系的背書,只能在群體行為上做些預(yù)測,到個體就完全不行了。
因此,雖然兩者都可以說成是數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù),但架構(gòu)和實現(xiàn)方式還是有很大的差異的,這種差別類似于小型機的數(shù)據(jù)倉庫和大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉庫的區(qū)別。
四、數(shù)字孿生的參考架構(gòu)
一個典型的數(shù)字孿生系統(tǒng)[2]包括用戶域、數(shù)字孿生體、測量與控制實體、現(xiàn)實物理域和跨域功能實體共四個層次,如下圖所示。
第一層是使用數(shù)字孿生體的用戶域,包括人、人機接口、應(yīng)用軟件、以及其他相關(guān)數(shù)字孿生體。
第二層是與物理實體目標(biāo)對象對應(yīng)的數(shù)字孿生體。它是反映物理對象某一視角特征的數(shù)字模型,并提供建模管理、仿真服務(wù)和孿生共智三類功能。
建模管理涉及物理對象的數(shù)字建模與展示、與物理對象模型同步和運行管理。仿真服務(wù)包括模型仿真、分析服務(wù)、報告生成和平臺支持。孿生共智涉及共智孿生體等資源的接口、互操作、在線插拔和安全訪問。
建模管理、仿真服務(wù)和孿生共智之間傳遞實現(xiàn)物理對象的狀態(tài)感知、診斷和預(yù)測所需的信息。
第三層是處于測量控制域、聯(lián)接數(shù)字孿生體和物理實體的測量與控制實體,實現(xiàn)物理對象的狀態(tài)感知和控制功能。
第四層是與數(shù)據(jù)孿生體對應(yīng)的物理實體目標(biāo)對象所處的現(xiàn)實物理域,測量與控制實體和現(xiàn)實物理域之間有測量數(shù)據(jù)流和控制信息流的傳遞。
五、數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)[2]
建模、仿真、基于數(shù)據(jù)融合的數(shù)字線程及MBSE(基于模型的系統(tǒng)工程)是數(shù)字孿生體的核心技術(shù),這些成為數(shù)字孿生體的頂層框架技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字孿生體的底層伴生技術(shù);而云計算、機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈則是數(shù)字孿生體的外圍使能技術(shù),這里介紹建模、仿真、數(shù)字線程和MBSE。
1、建模
建模的目的是將我們對物理世界或問題的理解進(jìn)行簡化和模型化。而數(shù)字孿生體的目的或本質(zhì)是通過數(shù)字化和模型化,用信息換能量,以更少的能量消除各種物理實體、特別是復(fù)雜系統(tǒng)的不確定性。所以建立物理實體的數(shù)字化模型或信息建模技術(shù)是創(chuàng)建數(shù)字孿生體、實現(xiàn)數(shù)字孿生的源頭和核心技術(shù)。
下圖是工業(yè)化視角下,在系統(tǒng)生存周期和系統(tǒng)層次兩個維度展開得到的PLM建模技術(shù)體系,相關(guān)技術(shù)術(shù)語大家自行百度。
下圖是城市化視角下的建模技術(shù)體系,其中圖(a)是英國數(shù)字建筑戰(zhàn)略給出的從基于文檔到基于模型的建筑信息建模成熟度進(jìn)化等級,圖(b)展示了瑞典等北歐國家開展的基于PLCS標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)地理、建筑、城市等信息建模技術(shù)之間協(xié)同的驗證工作。
這讓我想起信息技術(shù)領(lǐng)域的建模,其建模往往不是針對物體本身,而是要簡化以人為核心的各種復(fù)雜社會活動關(guān)系,因此關(guān)系模型成為了主要的建模技術(shù)。
2、仿真
從技術(shù)角度看,建模和仿真是一對伴生體,如果說建模是模型化我們對物理世界或問題的理解,那么仿真就是驗證和確認(rèn)這種理解的正確性和有效性。所以,數(shù)字化模型的仿真技術(shù)是創(chuàng)建和運行數(shù)字孿生體、保證數(shù)字孿生體與對應(yīng)物理世界實現(xiàn)有效閉環(huán)的核心技術(shù)。
仿真是將包括了確定性規(guī)律和完整機理的模型轉(zhuǎn)化成軟件的方式來模擬物理世界的一種技術(shù)。只要模型正確,并擁有了完整的輸入信息和環(huán)境數(shù)據(jù),就可以基本正確地反映物理世界的特性和參數(shù)。
仿真要達(dá)到的目標(biāo)跟機器學(xué)習(xí)和人工智能的預(yù)測有點相似,但仿真依賴的是物理規(guī)律和機理,強調(diào)的是因果關(guān)系,輸出是確定性的,而機器學(xué)習(xí)和人工智能依賴的是相關(guān)關(guān)系,輸出的不確定性就比較高。當(dāng)然現(xiàn)在數(shù)字孿生也在引入機器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)來加強預(yù)測未來的能力。
3、數(shù)字線程
數(shù)字線程是指可擴展、可配置和組件化的企業(yè)級分析同行框架?;谠摽蚣芸梢詷?gòu)建覆蓋系統(tǒng)生命周期與價值鏈全部環(huán)節(jié)的跨層次、跨尺度、多視圖模型的集成視圖,進(jìn)而以統(tǒng)一模型驅(qū)動系統(tǒng)生存期活動,為決策者提供支持,如下案例所示。
這個定義比較抽象,我這里舉個例子大家就明白了,其實就是制造領(lǐng)域產(chǎn)品的在線迭代閉環(huán)流程。
目前制造企業(yè)部門之間交接產(chǎn)品信息的方法猶如“鐵路警察各管一段”,如下所示,相互之間是完全割裂的:
①產(chǎn)品設(shè)計師根據(jù)概念設(shè)計和產(chǎn)品定義創(chuàng)建一個3D 模型, 進(jìn)行各種分析計算,選擇材料,確定技術(shù)要求和尺寸,然后把它扔給制造工藝師;
②制造工程師根據(jù)3D 模型生成2D 圖紙,標(biāo)注公差,估算材料定額,下達(dá)車間或發(fā)給外協(xié)供應(yīng)商,作為加工、裝配和質(zhì)量控制的依據(jù);
③交付給最終用戶的是物理產(chǎn)品和使用說明書,并沒有附帶任何可追溯的數(shù)據(jù),從而給維護(hù)保養(yǎng)帶來一定的困難;
④使用過程發(fā)現(xiàn)的問題也不能及時反饋給產(chǎn)品設(shè)計部門,加以改進(jìn),因此整個過程是開環(huán)的。
未來工廠是借助不斷建模和仿真優(yōu)化運作的,其流程如下圖所示。
場景是從概念設(shè)計開始,工廠運行每一步的所有信息和數(shù)據(jù)都輸入模型,進(jìn)行優(yōu)化,預(yù)測和指導(dǎo)下一步,然后對實施的結(jié)果進(jìn)行分析,是否達(dá)到預(yù)期,并將出現(xiàn)的問題反饋,構(gòu)成閉環(huán),修改模型,直到偏離數(shù)值處于允差范圍之內(nèi)。
這樣從CAD/CAE開始、一步步走過產(chǎn)品全生命周期的各個階段、直到報廢為止。這個數(shù)字化的過程稱為數(shù)字線程Digital Tread。
“線”是指以3D模型從概念設(shè)計到產(chǎn)品的運行和服務(wù)貫穿產(chǎn)品生命周期各個階段,“程”意味不斷前進(jìn),在前進(jìn)中豐富模型的數(shù)字內(nèi)涵。在整個過程中,設(shè)計部門的職責(zé)不僅限于傳統(tǒng)的、提供圖紙的任務(wù),而是承擔(dān)產(chǎn)品全生命周期的最初數(shù)字模型的構(gòu)建和維護(hù),孕育了產(chǎn)品數(shù)字模型的生命。
數(shù)字線程必須在全生命周期中使用某種“共同語言”,才能交互。例如,在概念設(shè)計階段,就有必要由產(chǎn)品工程師與制造工程師共同創(chuàng)建能夠共享的動態(tài)數(shù)字模型(如包含工藝信息的3DCAD模型)。據(jù)此模型生成加工制造和質(zhì)量檢驗等生產(chǎn)過程所需可視化工藝、數(shù)控程序、驗收規(guī)范等,不斷優(yōu)化產(chǎn)品和過程,并保持實時同步更新。這些都是在計算機上和云端運行的,是虛擬制造世界,軟件定義一切,是基于模型的企業(yè)。
4、MBSE
基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)是一種形式化的建模方法論,是為了應(yīng)對基于文檔的傳統(tǒng)系統(tǒng)工程工作模式在復(fù)雜產(chǎn)品和系統(tǒng)研發(fā)時所面臨的挑戰(zhàn),以邏輯連貫一致的多視角通用系統(tǒng)模型為橋梁和框架,實現(xiàn)跨領(lǐng)域模型的可追蹤、可驗證和全生命期內(nèi)的動態(tài)關(guān)聯(lián),進(jìn)而驅(qū)動貫穿于從概念方案、工程研制、使用維護(hù)到報廢更新的人工系統(tǒng)全生命周期內(nèi)的系統(tǒng)工程過程和活動。
這個定義又是比較抽象,我這里再舉個案例就明白了。
MBSE是相對于傳統(tǒng)基于文檔的系統(tǒng)設(shè)計而言的,傳統(tǒng)設(shè)計方式中,系統(tǒng)方案設(shè)計階段多數(shù)通過撰寫方案設(shè)計文檔來對系統(tǒng)進(jìn)行定義,如下圖所示:
MBSE=用數(shù)字化建模代替寫文檔進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計,把設(shè)計文檔中描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、性能、規(guī)格需求的名詞、動詞、形容詞、參數(shù)全部轉(zhuǎn)化為數(shù)字化模型表達(dá),如下圖所示:
下面的例子可以幫助直觀理解如何將文檔轉(zhuǎn)換到數(shù)字化模型:
基于文本的設(shè)計:“系統(tǒng)的啟動過程為:首先啟動發(fā)動機,然后依次檢查控制系統(tǒng)、生命保障系統(tǒng)、通信系統(tǒng)狀態(tài)、如一切正常,則進(jìn)入工作狀態(tài),如發(fā)現(xiàn)異常,則由操作人員進(jìn)行故障排查”,MBSE的數(shù)字化模型表達(dá)為:
基于文本的設(shè)計:“需求A:系統(tǒng)總重量不能超過100kg?!?MBSE的數(shù)字化模型表達(dá)為:
以上不就是我們數(shù)據(jù)開發(fā)管理平臺做的東西嘛,結(jié)構(gòu)化和標(biāo)準(zhǔn)化組件,然后有個解釋引擎進(jìn)行翻譯,從而提升規(guī)范性和開發(fā)效率,只是在制造業(yè)換了個名字而已。
寫完這篇文章,我有個感覺,就是隨著數(shù)字化的到來,各個行業(yè)的技術(shù)壁壘會被數(shù)字孿生打破,因為大家分析的對象都是bit,而對于bit的操作,信息技術(shù)領(lǐng)域還是有原生技術(shù)優(yōu)勢的,這也是我在數(shù)字孿生里看到很多似曾相識的東西的原因。
但是我們也看到了,在諸如工業(yè)制造領(lǐng)域要有所作為,無論是3D數(shù)字化建模、基于物理世界的規(guī)律和機理來仿真,與物理世界進(jìn)行互動及控制,對信息技術(shù)行業(yè)的人來說都是非常陌生的,也是極具挑戰(zhàn)的。
當(dāng)然,如果要拿著工業(yè)界的數(shù)字孿生來改造信息技術(shù)行業(yè),我覺得也有點麻煩,因為我們更多研究的是人,這樣就很難找到相應(yīng)的場景了。
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