數(shù)字孿生是指針對(duì)建筑物或城市等物理實(shí)體所創(chuàng)建的3D模型，這些模型能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地獲取數(shù)據(jù)，并持續(xù)更新其功能和流程。 數(shù)字孿生的目的是為工程師提供數(shù)據(jù)支持，以便他們能夠進(jìn)行分析和優(yōu)化生產(chǎn)流程。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)字孿生就是物理實(shí)體的3D模型，而這些模型的動(dòng)畫則是由真實(shí)實(shí)體的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)所驅(qū)動(dòng)。

工廠數(shù)字孿生實(shí)例

1、構(gòu)建基礎(chǔ)模型

假設(shè)工廠打算優(yōu)化其廠房的裝配線，以 尋求減少制造時(shí)間和成本的可能性。 首先，需要構(gòu)建該工廠的3D模型，該模型將包括涉及生產(chǎn)過(guò)程的 所有環(huán)節(jié)和物理實(shí)體 ，包括機(jī)器設(shè)備、原材料、傳送帶、叉車、手推車，甚至包括人員。

2、模型落地

隨后，在實(shí)際的工廠中，會(huì)配置機(jī)器設(shè)備和機(jī)器人，并向管理人員發(fā)送關(guān)于其操作的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，例如完成一個(gè)周期所需的時(shí)間長(zhǎng)度。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，管理人員可以 在關(guān)鍵區(qū)域放置傳感器，以便在發(fā)生變化時(shí)能夠及時(shí)地反饋給系統(tǒng)。 舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)原材料托盤到達(dá)或成品填滿容器時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)通知管理人員，以保持對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的及時(shí)掌握。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集和反饋，工程師和管理人員可以更好地了解工廠的運(yùn)作情況，并針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化和決策。

3、軟件操控與觀測(cè)

接下來(lái)，將設(shè)置一個(gè)軟件界面，用于 整合和處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) ，并實(shí)時(shí)更新工廠的3D模型。這樣，工程師和管理人員就可以獲得實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息，并在計(jì)算機(jī)屏幕甚至VR設(shè)備中看到工廠的數(shù)字孿生，以便更好地 了解工廠的運(yùn)作情況和潛在改進(jìn)空間 。

4、提供便捷性

此外，數(shù)字孿生系統(tǒng)可以隨時(shí)隨地讓公司管理人員和工程師了解工廠車間的實(shí)時(shí)情況。他們可以通過(guò)數(shù)字孿生系統(tǒng)與生產(chǎn)車間進(jìn)行互動(dòng)，放大屏幕以查看特定流程正在進(jìn)行的操作，或縮小來(lái)了解其如何影響整個(gè)流程。此外， 通過(guò)數(shù)學(xué)模型和工具對(duì)收集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以為生產(chǎn)過(guò)程提供進(jìn)一步的決策支持和改進(jìn)方向 。借助數(shù)字孿生技術(shù)，工程師和管理人員能夠更好地管理和優(yōu)化工廠的生產(chǎn)過(guò)程，從而提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，為企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5、數(shù)字孿生應(yīng)用

數(shù)字孿生提供數(shù)字和視覺(jué)信息，幫助設(shè)計(jì)師、建筑師、工程師和決策者前所未有的可視化結(jié)構(gòu)。 數(shù)字孿生是連接制造物理世界和數(shù)字虛擬世界的最佳紐帶。通過(guò)數(shù)字孿生改善生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈的閉環(huán)反饋和持續(xù)改進(jìn)。

實(shí)時(shí)渲染云+數(shù)字孿生解決方案

為了支持從物理實(shí)體到3D模型的數(shù)字孿生實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，強(qiáng)大的算力是必需的。點(diǎn)量實(shí)時(shí)渲染云能夠?qū)?fù)雜且計(jì)算密集的圖形計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移到云端進(jìn)行處理。 云端服務(wù)器配置高端的GPU設(shè)備，通過(guò)這些服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算、實(shí)時(shí)編碼，并將編碼后的結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)流式傳輸給終端設(shè)備（如手機(jī)、PC、平板和XR設(shè)備） 。這種云端計(jì)算和流式傳輸?shù)募夹g(shù)推動(dòng)了數(shù)字孿生應(yīng)用的實(shí)際應(yīng)用，使得用戶能夠隨時(shí)隨地訪問(wèn)和觀察工廠的數(shù)字孿生模型，促進(jìn)了數(shù)字孿生技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

審核編輯：湯梓紅