从仿真的视角认识数字孪生

    《工四术语》将数字孪生定义为：充分利用物理模型、传感器更新、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，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。智能制造专家赵敏教授认为，数字孪生是指在数字虚体空间中所构建的虚拟事物，与物理实体空间中的实体事物所对应的、在形态和举止上都相像的虚实精确映射关系。这两个定义要表达的意思是相同的，都可以将数字孪生理解为：针对物理实体建立相对应的虚拟模型，并模拟物理实体在真实环境下的行为。

    追溯数字孪生一词，最早出现于2003年，由美国教授Grieves在密歇根大学的产品生命周期管理课程上提出。数字孪生最早用于解决美国航天飞行器的健康维护问题中，之后美国空军实验室结构科学中心开展了基于数字孪生的飞机结构寿命预测，并总结了数字孪生的技术优势。近年来，数字孪生作为沟通虚拟世界和物理世界的有效方法，逐渐成为各大软件厂商追逐的目标。在仿真领域， ANSYS、Altair、西门子等领先企业已经将数字孪生作为各自下一步发展的战略目标。

    ANSYS与GE携手，打造基于模型的数字孪生技术

    2016年11月16日，ANSYS宣布与GE合作，共同打造基于模型的数字孪生技术。通过此次合作，ANSYS可以与GE数字部门、GE全球研究部门和GE产业部门一起，携手扩展并整合ANSYS的行业领先物理工程仿真、嵌入式软件研发平台与GE的Predix平台，从而在多种不同产业领域发挥数字孪生解决方案的作用。将数字孪生解决方案从边缘扩展到云端，不仅可加速实现ANSYS仿真价值，推动Predix平台的应用，而且还能为探索突破性商业模型和商业关系创造新的机遇。

    基于仿真的数字孪生

    ANSYS与GE的合作，表明了仿真技术不再仅仅只是作为工程师设计更出色产品和降低物理测试成本的利器，通过打造数字孪生，仿真技术的应用将扩展到各个运营领域，甚至涵盖产品的健康管理、远程诊断、智能维护、共享服务等应用。例如，通过日益智能化的工业设备所提供的丰富传感器数据与仿真技术强大的预测性功能双剑合璧，帮助企业分析特定的工作条件并预测故障点，从而在生产和维护优化方面节约成本。

    Altair开启收购模式，支持数字孪生战略

    Altair于今年5月和6月分别完成了电子设计自动化软件供应商MODELiiS和物联网(IoT)技术公司Carriots S.L两家公司的收购。同时，Altair合作联盟（APA）也在过去两年新增了20多位合作伙伴，目前已经有超过55家公司的100多个应用软件加入APA，供符合条件的Altair用户免费使用。未来，Altair将融合更多合作伙伴的技术并与Carriots平台相结合，致力于成为物联网领域的领导者，支持数字孪生（digital twin）战略及其应用。

    Altair作为仿真技术的领导厂商也制定了相应的Digital Twin战略，在前不久结束的Altair 2017技术大会（ATC2017）上，Altair首席运营官Brett Chouinard先生就曾表示：“由于Altair在虚拟模拟技术上的领先，使得Altair在Digital Twin上扮演了一个非常重要的角色。可以说，多物理特性+系统工程的管理（就是系统模型的建立）+物联网平台Carriots，叠加起来使产品具有不一样的特性，从某种程度上讲，这完全能满足工程师对Digital twin的需求。”

    西门子收购CD-adapco，创建高精度的数字孪生模型

    2016年，西门子收购了全球工程仿真软件供应商CD-adapco，软件解决方案涵盖流体力学（CFD）、固体力学（CSM）、热传递、颗粒动力学、进料流、电化学、声学以及流变学等广泛的工程学科。西门子数字化工厂集团首席执行官胡桉桐（Anton Huber）认为：“通过将计算流体力学等先进工程仿真工具加入我们的产品组合，同时引进该领域的资深专家加入团队，我们将大幅提升西门子在基于模型仿真领域的核心能力。正是基于该能力，我们可以为客户产品创建高度精确的数字孪生模型（digital twin）。”

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