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一、数字孪生是源自工业界的概念，随着新一代信息技术的发展和广泛应用，数字孪生的应用范围不断扩大。简单来说，就是针对现实世界中的实体对象，在数字化世界中构建完全一致的对应模型，通过数字化的手段对实体对象进行动态仿真、监测、分析和控制。

"数字孪生"强调仿真、建模、分析和辅助决策，侧重的是物理世界对象在数据世界的重现、分析、决策，而可视化做的就是对物理世界的真实复现和决策支持。

二、智能工厂数字孪生系统的特点

1、基础功能

（1）数据感知

无缝兼容各类数据源，支持业务系统数据、各类传感器数据、多类型地图数据融合（如：通用地图数据、高精度高程数据、各类矢量地理要素数据、倾斜摄影数据、精细建筑结构数据等），支持 GB/T28181 标准视频监控数据深度集成，充分利用已有信息化建设成果，为工厂运行态势感知提供全面的数据支持。

（2）监测预警

对工厂运维管理各领域的核心指标进行态势监测与可视分析，全面描绘工厂运行现状。支持基于时间、空间、数据等多个维度，为各类焦点事件建立阈值告警触发规则，自动监控各类焦点事件的发展状态，对来自不同部门和不同系统的告警信息进行关联分析，结合预警模型进行可视化风险研判，进行分级预警响应。

（3）联合指挥

深度整合各级别、各部门、各地区联动资源，对大规模联动资源进行可视化管理，并通过集成视频会议、远程监控、图像传输等应用系统或功能接口，实现一键直呼、协同调度多方人员、物资、设施等联动资源，实现跨组织部门、跨地域、跨行业的联动协同作战，“一张图”指挥。

（4）展示汇报

针对领导视察、迎检汇报、客户参观等情景，面向工厂运维管理工作规划展示、建设成果展示、重点项目展示、重要事件复现等应用需求，能够基于动态真实数据进行演示汇报，全面、清晰、高效地突出展示重点和亮点；无论是对历史数据的回溯，还是对态势发展的预测推演，都可以提供优异的数据展示效果。

（5）流程管控

支持对跨部门事件处理工作的全流程把控，通过将办公流程或预案流程的相关要素以及当前状态进行可视化管理，管理者可以清晰直观掌握当前流程所处的节点，以及每个节点所需要做的具体工作；同时，通过对事件处理全过程的监管和评测，管理人员也可以及时了解各部门工作成效，有效提升工作效率和管控力度。

（6）决策支持

支持对工厂管理部门既有海量数据资源，提供栅格、聚簇、热图、活动规律等多种可视化分析手段、多大类近百种可视分析图表进行多维度分析研判，支持数据实时显示、态势历史回溯，辅助管理人员全面掌控数据变化态势，深度挖掘运行数据的时空特征及变化规律，为管理决策提供科学依据。

2、应用场景

（1）指挥中心大屏可视化系统

面向指挥中心大屏环境，量身打造专业级可视化解决方案。具备优秀的大数据显示性能以及多机协同管理机制，支持大屏、多屏、超大分辨率等显示情景，具备便捷的一体化交互方式，为您构建超高清的大屏城市综合运行态势监测系统。

（2）网页端可视化系统

在建设指挥中心大屏可视化系统的基础上，面向浏览器网页端应用环境，提供轻量级可视化解决方案。网页版可视化决策系统，支持大规模城市级三维渲染，态势显示清晰流畅，交互方式便捷友好，可直接在网页端使用，无需安装部署，方便快捷。

3、数字孪生工厂数字化架构图

图：数字化架构图

三、数字孪生工厂项目研发应用

通过3D场景建模，信息化工厂内设备传感器采集设备运行数据的方式，全方位展现智能工厂设备运行状态及统计数据。通过建立完全仿真的工厂设备模型，多引擎快速构建，海量数据接入，集成三维地理信息及三维空间统计，基于实体高效建模，一体化管理，高性能空间分析和可视化等关键技术，实时显示智能工程设备运行数据，通过多视角模式以及漫游方式等手段，多角度展示服装加工智能工厂内各设备运行数据，通过虚拟环境展示工厂实时运行情况，可以助力工厂流程不断优化，使得决策更加高效。

整合多设备实时数据，实时监控设备运行状态。多接口方式数据接入，大数据统计分析，实现设备安全检查，通过可视化数据分析，为实际业务提供决策依据，评估当前事务发展状态、诊断过去发生问题，并对未来趋势进行预测，从而为管理者的决策提供全面、精准的决策依据。

针对以上信息，请看我们的数字孪生学习课程内容！

关键点

1.数字孪生的起源

2.数字孪生的内涵（概念、特征、演化、应用场景和适用准则等）

3.数字孪生的发展现状（国家、学术界、工业界）

4.数字孪生相关技术

5.数字孪生应用架构

6.面向智能制造的数字孪生生态

7.产品数字孪生体和具体应用案例

8.工艺过程数字孪生体和具体应用案例

9.数字孪生车间智能管控

10.数字孪生软件系统开发环境及多个数字孪生车间智能管控典型案例

一、数字孪生的起源

1.多角度分析：为什么会出现数字孪生体

2.数字孪生的发展历程：从物理孪生到数字孪生

二、数字孪生的内涵

1.数字孪生的概念

2.数字孪生的关键特征

3.数字孪生的演化

4.数字孪生的应用场景

5.数字孪生的适用准则

三、数字孪生的发展现状

1.国家政策层面的发展现状

2.学术界发展现状

3.工业企业发展现状

四、数字孪生相关技术

1.数字孪生与数字化建模和仿真     2.数字孪生与数字样机

3.数字孪生与数字主线            4.数字孪生与CPS

5.数字孪生与大数据              6.数字孪生与3R（VR/AR/MR）

7.数字孪生与物联网              8.数字孪生与云雾边

五、数字孪生应用架构

1.数字孪生五维模型

2.数字孪生的应用准则

3.数字孪生系统的组成和应用

4.数字孪生系统的成熟度

六、面向智能制造的数字孪生生态

1.德国工业4.0、中国智能制造、NIST的制造生态

2.数字孪生生态构成：产品数字孪生系统、工艺过程数字孪生系统、设备数字孪生系统、生产系统数字孪生系统、供应链数字孪生系统等

七、产品数字孪生体

1.产品数字孪生体与PLM

2.产品数字孪生体与数字化交付

3.产品数字孪生体的体系结构

4.产品数字孪生体的在全周期各阶段的实施途径

1.基于数字孪生的复杂产品质量数据包生成与过程追溯案例

八、工艺过程数字孪生体

1.工艺过程数字孪生体的组成

2.工艺过程数字孪生体的实施途径

1.基于数字孪生的质量预测与控制案例

九、数字孪生车间智能管控

1.传统数字车间与数字孪生车间

2.基于数字孪生的智能车间体系架构与总体实现思路

3.多维多尺度车间数字孪生模型构建方法

4.数字孪生车间数据采集与管理方法

5.基于数字孪生的车间运行全局监控

6.基于数字孪生的车间运行状态预测

7.基于数字孪生的实时决策

十、数字孪生软件系统开发环境

1. Unity 3D

2. .NET 3.5框架和Visual Studio 2008平台

3. 集成方式

典型应用案例一：智能装配车间

关键点：

1.模型构建与渲染

2.数据采集与管理

3.集成接口

4.数字孪生增强的辅助装配

5.基于数字孪生的安全生产监控

典型应用案例二：智能装调单元-机构展开

关键点：

1.机构展开过程同步映射

2.展开过程测调控一体化

典型应用案例三：智能加工车间

关键点：

1.模型构建与渲染

2.数据采集与管理

3.集成接口

4.基于数字孪生的动态调度

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