當(dāng)前,以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等為主的數(shù)字技術(shù)革M和數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì),同樣影響著以水利為主的傳統(tǒng)行業(yè),成為新質(zhì)生產(chǎn)力賦能的重要對(duì)象,水利行業(yè)正經(jīng)歷一場深刻的數(shù)字化變革。數(shù)字孿生技術(shù),這一曾在航空航天、城市建設(shè)中大放異彩的“智慧大腦”,如今正以“虛實(shí)交互、動(dòng)態(tài)映射”的方式重塑水利治理的邊界,為水旱災(zāi)害防御、水資源管理、工程建設(shè)管理注入新動(dòng)能,這場以“智”馭水的變革,正在書寫人水和諧的新篇章。5月8日,水利部黃委會(huì)在寧夏銀川召開黃河流域(片)數(shù)字孿生水利建設(shè)交流座談會(huì),我們將開設(shè)專欄,帶您一起領(lǐng)略數(shù)字孿生水利在推動(dòng)我區(qū)水利高質(zhì)量發(fā)展上的豐碩成果。某高校成立數(shù)字孿生聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,培養(yǎng)交叉學(xué)科專業(yè)人才。揚(yáng)州人工智能數(shù)字孿生共同合作
云計(jì)算與邊緣計(jì)算為數(shù)字孿生提供了強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)支持,以及實(shí)時(shí)交互能力。云計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算,滿足數(shù)字孿生對(duì)數(shù)據(jù)處理和分析的需求。邊緣計(jì)算則可以在靠近物理實(shí)體的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,減少數(shù)據(jù)傳輸延遲,提高數(shù)字孿生的實(shí)時(shí)性。例如在智能交通中,邊緣計(jì)算可以實(shí)時(shí)處理交通攝像頭采集到的圖像數(shù)據(jù),進(jìn)行車輛識(shí)別、流量統(tǒng)計(jì)等,為交通管理提供及時(shí)的決策支持。
數(shù)字孿生可以優(yōu)化生產(chǎn)線,減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間。例如寶馬集團(tuán)用數(shù)字孿生優(yōu)化生產(chǎn)線,將設(shè)備停機(jī)時(shí)間減少 50%。富士康 “黑燈工廠” 通過虛擬調(diào)試縮短 60% 設(shè)備部署周期。數(shù)字孿生還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字線程,打通設(shè)計(jì) - 生產(chǎn) - 運(yùn)維全流程,并且結(jié)合 AR 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù),如 PTC 的 Vuforia 平臺(tái)。 長寧區(qū)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生共同合作數(shù)字孿生建模需建立與物理實(shí)體嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)映射關(guān)系,確保幾何尺寸誤差控制在0.1%范圍內(nèi)。
數(shù)字孿生技術(shù)作為工業(yè)4.0的重要技術(shù)之一,近年來在國外得到了快速發(fā)展。歐美國家憑借其在智能制造、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢,率先推動(dòng)了數(shù)字孿生技術(shù)的落地應(yīng)用。例如,美國通用電氣(GE)通過數(shù)字孿生技術(shù)優(yōu)化航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)維效率,明顯降低了故障率和維護(hù)成本。德國則依托“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,將數(shù)字孿生技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車制造和機(jī)械工程領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)仿真與優(yōu)化。此外,英國在智慧城市領(lǐng)域積極探索數(shù)字孿生技術(shù)的潛力,通過構(gòu)建城市級(jí)數(shù)字模型提升交通管理和能源利用效率??傮w來看,國外數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出跨行業(yè)、多領(lǐng)域融合的特點(diǎn),為全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了重要參考。
在醫(yī)療健康領(lǐng)域,數(shù)字孿生與AI的結(jié)合正在推動(dòng)個(gè)性化醫(yī)療的發(fā)展。通過構(gòu)建患者的數(shù)字孿生模型,醫(yī)生可以模擬不同方案的效果,而AI則能基于歷史數(shù)據(jù)推薦合理的路徑。例如,AI可以通過分析醫(yī)學(xué)影像輔助診斷,數(shù)字孿生則模擬手術(shù)過程,幫助醫(yī)生提前規(guī)劃操作步驟。在慢性病管理中,數(shù)字孿生可以實(shí)時(shí)監(jiān)測患者生理數(shù)據(jù),AI則通過算法預(yù)測病情變化,提醒患者及時(shí)就醫(yī)。此外,這種技術(shù)組合還能加速藥物研發(fā),通過模擬藥物在人體內(nèi)的作用機(jī)制,縮短臨床試驗(yàn)周期。未來,隨著基因測序技術(shù)的進(jìn)步,數(shù)字孿生與AI將進(jìn)一步提升準(zhǔn)確醫(yī)療的水平。數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于文化遺產(chǎn)保護(hù),完成敦煌壁畫三維數(shù)字化存檔。
投資金額方面,2017-2019年波動(dòng)較大。2017年投資金額為16.16億元,2018年驟降至2.85億元,當(dāng)時(shí)數(shù)字孿生技術(shù)缺乏成熟案例,投資者趨于謹(jǐn)慎。2019年飆升至45.63億元,因物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展讓數(shù)字孿生技術(shù)從理論邁向?qū)嵺`成為可能,市場期望值大幅提升,資本大量涌入。2020-2022年投資金額分別為34.01、28.52、30.51億元,結(jié)合投資數(shù)量來說,該階段單筆投資金額逐年減少,宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不確定性可能導(dǎo)致了投資者整體投資金額減少。2023年進(jìn)一步降至24.95億元,市場在技術(shù)瓶頸期的觀望態(tài)度明顯。2024年繼續(xù)降至至17.59億元,2025年又回升至20.97億元,表明市場在逐步適應(yīng)技術(shù)發(fā)展節(jié)奏后,對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的長期價(jià)值有了更理性、深入的認(rèn)識(shí),投資開始趨于穩(wěn)定。建筑行業(yè)運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)后,設(shè)計(jì)方案修改次數(shù)減少45%。工業(yè)園區(qū)AI數(shù)字孿生報(bào)價(jià)
2025數(shù)字孿生技術(shù)峰會(huì)將于下月召開,聚焦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與城市管理應(yīng)用。揚(yáng)州人工智能數(shù)字孿生共同合作
提高性能:通過數(shù)字孿生提供的實(shí)時(shí)信息和見解,您可以優(yōu)化設(shè)備、工廠或設(shè)施的性能。問題可以在出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行處理,從而確保系統(tǒng)在高峰期工作并縮短停機(jī)時(shí)間。預(yù)測能力:數(shù)字孿生可以為您提供制造工廠、商業(yè)建筑物或設(shè)施的完整視覺和數(shù)字視圖,即使該設(shè)施由數(shù)千臺(tái)設(shè)備組成。智能傳感器監(jiān)控每個(gè)組件的輸出,在問題或故障發(fā)生時(shí)進(jìn)行標(biāo)記。您可以在出現(xiàn)問題的Di一個(gè)跡象時(shí)采取行動(dòng),而不必等到設(shè)備完全發(fā)生故障。遠(yuǎn)程監(jiān)控:數(shù)字孿生的虛擬性質(zhì)意味著您可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制設(shè)施。遠(yuǎn)程監(jiān)控還意味著檢查具有潛在危險(xiǎn)的工業(yè)設(shè)備所需的人員更少。加快生產(chǎn)時(shí)間:通過構(gòu)建數(shù)字副本,您可以加快產(chǎn)品和設(shè)施的生產(chǎn)時(shí)間。通過運(yùn)行場景,您可以看到您的產(chǎn)品或設(shè)施對(duì)故障的反應(yīng),并在實(shí)際生產(chǎn)之前進(jìn)行必要的更改。揚(yáng)州人工智能數(shù)字孿生共同合作