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工业数字孪生系统的概念、系统结构与运行模式 ( EI收录)
Concept,system structure and operating mode of industrial digital twin system
文献类型:期刊文章
LI Hao;WANG Haoqi;LIU Gen;WANG Junling;STEVE Evans;LI Linli;WANG Xiaocong;SHUAI;Zhang;WEN Xiaoyu;NIE Fuquan;WANG Xinchang;HAO Bing;JIANG Wei;LIU Yongguang(Henan Provincial Key Laboratory of Intelligent Manufacturing of Mechanical Equipment, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China;Institute for Manufacturing, Department of Engineering, University of Cambridge, Cambridge CB3 0FS, UK;Zhejiang Provincial Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology, School of Mechanical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;Department of System Management Strategy, University of Greenwich, London SE10 9LS, UK;Weihua Group Co., Ltd., Changyuan 453400, China;CITIC Heavy Industries Co., Ltd., Luoyang 471003, China;XJ Metering Co., Ltd., Xuchang 461000, China)
机构地区:[1]郑州轻工业大学河南省机械装备智能制造重点实验室,河南郑州450002 [2]剑桥大学工程学院制造研究所,英国剑桥CB30FS [3]浙江大学机械工程学院浙江省先进制造技术重点实验室,浙江杭州310027 [4]格林威治大学系统管理与战略系,英国伦敦SE109LS [5]卫华集团有限公司,河南长垣453400 [6]中信重工机械股份有限公司,河南洛阳471003 [7]河南许继仪表有限公司,河南许昌461000
基 金:国家自然科学基金资助项目(52175256,51905493);河南省科技攻关资助项目(212102210070,212102210074)。
年 份:2021
卷 号:27
期 号:12
起止页码:3373-3390
语 种:中文
收录情况:AJ、BDHX、BDHX2020、CSCD、CSCD2021_2022、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊
摘 要:数字孪生的理念与技术最初在制造业形成,随着建模仿真与控制技术的进步,以及新一代信息技术的发展,数字孪生在城市、农业、建筑等10余领域、50多个方向快速推广,这一理念目前已成为这些领域的前沿与热点方向。在对比不同类别的数字孪生系统的关键问题、主要应用场景、关键技术和数据来源等基础上,提出了工业数字孪生系统(iDTS)的概念,总结了iDTS的典型特点,包括以人为中心、“人-机-环境”相互融合、系统高保真度和孪生模型复杂性;iDTS通过由物理层、感知层、孪生层、应用层和控制层组成的系统结构来支撑系统的运行;在此基础上,提出了一个四阶段的iDTS成熟度模型,并分别定义了以仿真为主和以控制为主的iDTS。最后,结合具体工业应用场景,分析了本地化配置的运行模式、基于“云-端”的运行模式、基于“云-边-端”的运行模式和基于分布式计算的运行模式4种iDTS的运行模式,并通过典型案例描述了不同iDTS的运行模式。
关 键 词:智能制造 工业数字孪生系统 成熟度模型 功能结构 运行模式
分 类 号:TH166]
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