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浙江中控技术股份有限公司
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阅读：83发布时间：2024-2-7
电影《钢铁侠》中经典一幕：托尼·斯塔克通过全息影像技术辅助战衣升级，新颖的数字化设计方式，令人大开眼界。科技的进步使人摆脱图纸和实物的束缚，在一个高度仿真的虚拟化环境中进行创作和实验，虽然这只是科幻电影，但这代表了人类对未来数字孪生技术应用的美好憧憬。
数字孪生（Digital Twin）概念由NASA提出，并应用于航天飞机的健康维护与保障。
| 数字孪生，指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程。它作为虚拟空间中对实物的镜像，反映了对应物理实体的全生命周期过程。 |
简单来说，数字孪生就是创造一个物理实体的数字化双胞胎，它的载体是信息化平台。
其的特点在于它是“活"的，通过各种传感器采集数据，输入预设的模型和算法，产生与真实系统表现一致的动态效果。这种数据流动是实时和双向的，仿真运算的分析结果可反馈到真实系统，进一步指导决策和行动。
在工业领域，数字孪生应用范围涵盖企业的全生命周期，从规划设计到运营维护，能切实帮助企业优化设计、提升工作绩效、改善产品质量、降低成本。例如，利用模型加减速，预测风险或趋势，及时调整生产计划。
结合AR/VR技术，还可以让员工沉浸式体验3D数字化工厂，提升知识与技能；模拟事故演练，增强企业的应急管控能力。
2020年4月，国家和联合发布《推进上云用数赋智行动 培育新经济发展实施方案》，将数字孪生提到与大数据、人工智能、5G等并列的高度，倡议开展数字孪生创新计划。
根据市场调查，70%以上的受访企业对数字孪生及其相关专业知识缺乏认知。但多数企业对此充满期待，迫切希望了解数字技术如何帮助其取得成功。
作为中国自动化和信息化领域的，中控在流程工业的数字孪生技术方面沉淀了多年的专业经验，能实现对工艺流程、生产装置以及控制系统的虚拟仿真，真实完整地呈现企业的数字化双胞胎。
中控的数字孪生解决方案，以多维度模型驱动为基础，虚实互动为特点，通过工艺机理建模、控制系统仿真、三维可视化等技术，再现全流程数字化工厂；融合自我感知、机器学习、实时交互等技术，可实现虚拟与真实环境的互动，达到两者的高效迭代和闭环优化。
在企业全生命周期中的应用场景
规划设计阶段：数字化交付、设计参数校验、工艺可行性分析、工业装置安全完整性分析
建设投运阶段：控制方案设计与测试验证、操作仿真培训、FAT虚拟调试、装置开停车预演
生产运营阶段：工况实时预测、事故重演与分析、工艺优化、APC控制方案研究
技术特点
01严格的机理算法
基于严格的热力学和动力学机理，由状态方程求解化学平衡和相平衡，适应于多组分、多相变、复杂物理化学反应的体系，具备灵活的外延性与P-F传递方程算法，能确保物理性质，传递特性和相位行为的准确计算。
02动态及稳态仿真
提供图形化、低误差、交互性的动态和稳态全过程模拟仿真。
03丰富的物性库与设备模型库
具有数千个组分的物性数据库、数千对二元交互作用参数，多种状态方程可供选择，支持外部组份物性数据库，如DIPPR，DDBST等。通过精细的设备尺寸、规格和性能来搭建准确的虚拟工厂及数字化车间，提供高精度的仿真模型。
04控制系统仿真与控制算法库
采用的虚拟控制器技术，无需昂贵的硬件，在软件环境下，模拟所有数据采集、控制及执行过程，是测试、验证、优化控制算法和逻辑的工具。
05培训与考核
提供包括工艺、装置及仪器、控制系统、监控操作、半实物仿真、远程云培训等多种培训和考核方式。
06沉浸式3D数字工厂
采用3D可视化技术，可实现操作结果与三维数字工厂的数据联动。在AR设备的辅助下，使操作更加身临其境。3D仿真还可拓展设备认知、拆解、检修和故障应急处置等技能。
典型行业应用
的工业企业都在加速利用数字孪生、数字主线、虚拟现实、机器学习、工业物联网等新技术进行数字化转型，以提升自身的能力和竞争优势。中控也将不断升级和优化数字孪生解决方案，助力企业“安全、环保、节能、提质、增效"核心诉求的提升，为企业的数字化转型带来实践。
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