通过产品数字孪生体的定义可以看出:
1)产品数字孪生体是产品物理实体在信息空间中集成的仿真模型,是产品物理实体的全生命周期数字化档案,并实现产品全生命周期数据和全价值链数据的统一集成管理;
2)产品数字孪生体是通过与产品物理实体之间不断进行数据和信息交互而完善的;
3)产品数字孪生体的最终表现形式是产品物理实体的完整和精确数字化描述;
4)产品数字孪生体可用来模拟、监控、诊断、预测和控制产品物理实体在现实物理环境中的形成过程和状态。
在这其中,数据流通与交换起到十分重要的作用,其为产品数字孪生体提供访问、整合和转换能力,其目标是贯通产品生命周期和价值链,实现全面追溯、双向共享/交互信息、价值链协同。
数字孪生是CPS 关键技术。CPS 通过构筑信息空间与物理空间数据交互的闭环通道,能够实现信息虚体与物理实体之间的交互联动。数字孪生体的出现为实现CPS 提供了清晰的思路、方法及实施途径。
以物理实体建模产生的静态模型为基础,通过实时数据采集、数据集成和监控,动态跟踪物理实体的工作状态和工作进展(如采集测量结果、追溯信息等),将物理空间中的物理实体在信息空间进行全要素重建,形成具有感知、分析、决策、执行能力的数字孪生体。
软件定义制造,智能制造本质是软件化的工业基础!
软件是智能的核心。工业软件建立了数字自动流动规则体系,操控着规划、制作和运用阶段的产品全生命周期数据,是数据流通的桥梁,是工业制造的大脑。
同时,工业软件内部蕴含制造运行规律,并根据数据对规律建模,从而优化制造过程。可以说,软件定义着产品整个制造流程,使得整个制造的流程更加灵活与易拓展,从研发、管理、生产、产品等各个方面赋能,重新定义制造。
软件定义制造以信息物理系统为例,赛博物理系统(CPS)本质是构建一套赛博(Cyber)空间与物理(Physical)空间之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系,解决生产制造、应用服务过程中的复杂性和不确定性问题,提高资源配置效率,实现资源优化。
这一闭环赋能体系概括为“一硬”( 感知和自动控制)、“一软”(工业软件)、“一网”(工业网络)、“一平台”(工业云和智能服务平台)。
其中工业软件代表了信息物理系统的思维认识,是感知控制、信息传输、分析决策背后的世界观、价值观和方法论,可以说是工业软件定义了CPS。
工业软件是对工业各类工业生产环节规律的代码化,支撑了绝大多数的生产制造过程。作为面向制造业的CPS,软件就成为了实现CPS 功能的核心载体之一。
工业软件不但可以控制产品和装备运行,而且可以把产品和装备运行的状态实时展现出来,通过分析、优化,作用到产品、装备的运行,甚至是设计环节,实现迭代优化。