1、基于数字双胞胎和工业物联网的工业应用实践新闻新闻2什么是数字双胞什么是数字双胞胎胎？3物理世界物理世界传统现实传统现实:物理世界与数字世界相互分割和物理世界与数字世界相互分割和相相互独立互独立数字世界数字世界4新的现新的现实实:相互区分但不可分割相互区分但不可分割INTERNET数字世界5OFTHINGS物理世界5这就是数字双胞胎这就是数字双胞胎6数字双胞胎的构成数字双胞胎的构成智能机械智能机械IoT 平台平台传传异异感感常常器器情情数数况况据据应用应用校正动作校正动作试验试验校正动作校正动作仿真结果仿真结果7数字双胞胎数字双胞胎运行于云上运行于云上ANSYS平台平台数字双胞胎的来历数字双胞胎
2、的来历8 第四次工第四次工业革命业革命四次工业革命四次工业革命Source:Accenture,BCG18001850190019502016仿真仿真工业工业 4.0 互操作性：互操作性：人和机器的相互连接 信息透明度：信息透明度：创建物理世界的虚拟副本 技术辅助：技术辅助：能够帮助人类的机器 分散决策：分散决策：可自主决策的网络物理系统工业4.0可在未来15年为全球经济增加14.2万亿美元IOT大数据大数据 增材制造增材制造 云云AR9传统的方法只能获取产品的设计信息传统的方法只能获取产品的设计信息现实世界的产现实世界的产品品数据数据:实际数据实际数据:质量、性能、使用率服务记录服务记录:维
3、护BOM 运运营影营影响响:用户、环境及其它系统当前的应用当前的应用专注于产品生命 周期与流程:从需求到制造从需求到制造PLM中数字产品的中数字产品的定定义义:产品和流程数据产品和流程数据 配置配置与变更与变更质量与合规质量与合规实际运行数据的反馈很少:10现实世界到数字世界的反馈的实现实世界到数字世界的反馈的实现现Iot数字化映射数字化产品定义现实世界中的产品数据生产智能互联产品的需生产智能互联产品的需要要11集成化系统设计集成化系统设计硬件/软件,ECAD/MCAD软件比例加大软件比例加大软件配置知识可配置的传感器逻辑可配置的传感器逻辑价值衡量与报警使用智能互联产品的需使用智能互联产品的需
4、要要性能数据获取与分析性能数据获取与分析质量、性能、使用率设计 指标与实际数据对照分析 交付可操作的物联网数据交付可操作的物联网数据 用来改善产品性能根因分析根因分析直接与工程变更相关联仿真的发展历程仿真的发展历程1.0单一物理场仿真单一物理场仿真2.0多物理场仿真多物理场仿真3.0仿真驱动产品研发（仿真驱动产品研发（SDPD）4.0增材制造增材制造+数字双胞胎数字双胞胎生命终止生命终止运行运行制造制造验验验验证证证证&确确确确认认认认产产 产产 品品 品品 需需 需需 求求 求求系系系系统统统统 设设设设计计计计稳稳稳稳健健健健性性性性 设设设设计计计计变变变变更更更更管管 管管理理理理虚拟
5、虚拟 原型原型设设设设计计计计概念概念12工业工业4.0下的仿真下的仿真生命终止生命终止运行运行1.0单一物理场仿真单一物理场仿真多物理场仿真多物理场仿真仿真驱动产品研发仿真驱动产品研发（SDPD）2.03.04.0 增材制造增材制造+数字双胞胎数字双胞胎MANUF 制制 A 造造 CTUREDE 设设 S计计IGN概念概念13可用于数字双胞胎的仿真可用于数字双胞胎的仿真生命终止生命终止1.0单一物理场仿真单一物理场仿真2.0多物理场仿真多物理场仿真4.0OP运运ER 行行 ATEMANU制制 F A 造造 CTUREDE 设设 SI 计计 GN概念概念3.0仿真驱动产品研发（仿真驱动产品研发
6、（SDPD）增材制造增材制造+数字双胞胎数字双胞胎14虚拟原型虚拟原型物理原型物理原型传感器数据传感器数据分析洞察分析洞察“a digital twin lets you run simulations of all the possible ways inwhich the asset can be operated”Bill Ruh,GE CDO“embrace both the physics and analytics of our products”Jeff Immelt,GE CEO15数字双胞胎的诞生数字双胞胎的诞生数字双胞胎能干数字双胞胎能干什么什么用？用？16运行维护运行维护
7、对每一每一个个设备的当前状态建模，进行基于物理的分析虚拟原型虚拟原型Digital TwinDigital TwinDigital TwinDigital TwinDigital Twin产品生命周期产品生命周期17更高的运行效率更低的热耗率更长的寿命更大的功率新一代产品的设计新一代产品的设计运行角度运行角度设计角度设计角度数字特征虚拟传感器虚拟传感器运行决策运行决策寿命性能诊断优化设计决策设计决策成本重量效率鲁棒性MODEL-BASED ENTERPRISE&SYSTEMS ENGINEERINGINTEGRATED IOT ASSETS&18ECOSYSTEMS更好的产品故障处理故障处理S
8、imulation OutputsPreventive Maintenance Value Added Services Feedback to EngineeringPump in operationSimulation PlatformDigital Twin PumpIndustrial IoT Platform Big Data Streaming Big Data Analytics History,Triggers SecurityConnectivityInputsData故障根源分析分析解决方案评估19数字双胞胎能干什么数字双胞胎能干什么用用?20异常检测和警报异常检测和警报故
9、障预测故障预测 处理处理方案方案 数据挖掘数据挖掘实时监控实时监控 性能性能优化优化 远程诊断远程诊断预诊断预诊断下一代设计下一代设计实物和数字具体实物和数字具体是怎是怎么么连接连接的？的？21网络网络IoTIoT平平台台构成数字双胞胎的桥梁构成数字双胞胎的桥梁传感器，装置传感器，装置和设备和设备应用开发应用开发交互、分析、模拟等应用交互、分析、模拟等应用收集、处理收集、处理&管理管理通讯通讯云通讯通讯通讯用户许可&合作机制用户许可&合作机制用户许可&合作机制为业务逻辑&事件编写代码为业务逻辑&事件编写代码为业务逻辑&事件编写代码 集成或读取服务集成或读取服务集成或读取服务为数据模型为数据模型
10、为数据模型搭建架构搭建架构搭建架构设计和构建界面设计和构建界面设计和构建界面传输数据传输数据传输数据设备云设备云|PTC|PTC或第三方或第三方互联网互联网移动网络移动网络应用使能平台应用使能平台远程软件远程软件设备管理设备管理积极结果积极结果22现成的架构交叉开发工具整体运行平台加快上市更低的整体拥有成本分析分析自动推送建议自动化的 预测智能分析服务器实时远程分析小案例小案例开发者能快速开发者能快速、方方便便地向地向他他们们构构建建的的解解决决方方案案添添加加分分析析内内容容。无需数据科学无需数据科学家家的的专专业知识业知识 实时实时检测异常检测异常预测未来结果预测未来结果模拟和提出改模拟和
11、提出改进进建建议议，从，从而而改改进进将将 来的表现和结果来的表现和结果23仿真是如何应用仿真是如何应用于数于数字字双胞双胞胎胎的的？24小案例小案例25需要仿真的对象需要仿真的对象M水箱电动阀流量计压力传感器手动阀压力传感器离心泵M电动机加速度计26系统在系统在/离线仿真离线仿真27三维离线仿真查找故障来源三维离线仿真查找故障来源28三维离线仿真评估排故方案三维离线仿真评估排故方案29最全面的仿真产最全面的仿真产品，品，可可分析分析和和优化优化完完整系整系统统的性的性能能30App Store需求管理需求管理(RM)服务生命周期管理服务生命周期管理(SLM)产品生命周期管理产品生命周期管理(
12、PLM)应用生命周期管理应用生命周期管理(ALM)工具和数据工具和数据第三方工具第三方工具外部数据外部数据旧有工具旧有工具CAD业务流业务流程程ANSYS 仿真平台仿真平台连接仿真与工程业务连接仿真与工程业务ANSYS 产品产品31ANSYS 仿真平台仿真平台:开放和可持续的架构，适应工程开放和可持续的架构，适应工程需需求求和和IT战略战略在开放平台上，在开放平台上，定制定制和和自动自动化化专属专属的的工作工作流程流程定制化工作流程定制化工作流程ANSYS“App”Store300+Apps in ANSYS Store32加入加入ANSYS生态系统生态系统合作伙伴合作伙伴第三方第三方全球用户全球用户96 of Fortune 10060+partners300+tools33感谢聆听!
