數字孿生：數實融合時代的轉型之道

《數字孿生：數實融合時代的轉型之道》是一本2023年人民郵電出版社出版的圖書，作者是劉陽、趙旭、朱敏、劉默、田洪川。

基本介紹

• 中文名：數字孿生：數實融合時代的轉型之道
• 作者：劉陽、趙旭、朱敏、劉默、田洪川
• 出版時間：2023年3月1日
• 出版社：人民郵電出版社
• ISBN：9787115604743
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書先介紹了數字孿生的興起與發展，給出了數字孿生的定義及功能架構；其次分析了數字孿生技術套用及產業發展態勢；再次從供給側與套用側分析了我國數字孿生的發展現狀，以及目前在技術、產業、套用方面面臨的瓶頸；末尾介紹了產業供給側解決方案、套用側案例及第三屆中國工業網際網路大賽——工業網際網路+數字孿生專業賽優秀案例。

圖書目錄

第1章 工業數字孿生概述 / 001

1．1　工業數字孿生的發展脈絡 /　002

1．2　工業數字孿生的定義及功能架構 /　002

1．3　發展工業數字孿生的意義 /　004

1．4　工業數字孿生技術體系架構 /　005

1．4．1　數字支撐技術 /　006

1．4．2　數字執行緒技術 /　006

1．4．3　數字孿生體技術 /　008

1．4．4　人機互動技術 /　010

第2章　數字孿生技術套用及產業發展態勢 /　013

2．1　數字孿生技術套用的發展範式 /　014

2．2　數字孿生的典型套用場景 /　017

2．3　垂直行業的套用特點 /　018

2．3．1　流程行業分析 /　018

2．3．2　多品種小批量離散行業分析 /　022

2．3．3　少品種大批量離散行業分析 /　025

2．4　工業數字孿生產業體系分析 /　029

2．4．1　數字執行緒工具供應商呈現兩極分化特點 /　030

2．4．2　建模工具供應商加快布局 /　030

2．4．3　孿生模型服務供應商構築創新型數字孿生套用模式 /　031

2．5　多類主體構建深層次數字孿生套用 /　032

2．5．1　建模工具服務商與平台企業合作，實現數據和模型的匯聚打通 /　032

2．5．2　建模工具服務商與新一代信息技術企業合作，最佳化數字孿生建設及套用 /　033

2．5．3　建模工具服務商與垂直行業合作，提升數字孿生解決方案實施能力 /　033

2．6　巨頭企業打造數字孿生核心競爭力 /　034

2．6．1　西門子構建虛實互動的工廠級數字孿生解決方案 /　034

2．6．2　達索公司構建閉環最佳化的產品數字孿生解決方案 /　034

2．6．3　施耐德電氣公司打造行業專屬的全套解決方案 /　035

2．7　美國全方位布局數字孿生 /　035

2．8　德國加快打造數字孿生競爭優勢 /　037

2．9　中國數字孿生市場活躍 /　038

2．10　其他國家尚未形成體系布局 /　039

2．11　工業數字孿生趨勢展望 /　039

第3章　供給側解決方案 /　041

3．1　數字執行緒工具供應商的MBSE平台工具 /　042

3．1．1　PTC-MBSE解決方案 /　042

3．1．2　數設科技的MODELWORX /　046

3．1．3　世冠科技的GCAir /　050

3．2　數字執行緒工具供應商的管理殼平台工具 /　053

3．2．1　東軟集團的管理殼平台工具 /　053

3．2．2　菲尼克斯的電氣管理殼平台工具 /　054

3．2．3　中國科學院瀋陽自動化研究所的管理殼平台工具 /　056

3．3　建模工具供應商的產品研發工具 /　060

3．3．1　PTC-Creo/CAE工具 /　060

3．3．2　艾迪普的iArtist 3D實時建模工具 /　062

3．3．3　雲道智造的Simdroid /　065

3．3．4　普漢科技的多行業幾何建模工具 /　069

3．3．5　數洋智慧的流體仿真平台DO-CFD /　071

3．3．6　英特仿真的INTESIM-MultiSim多物理場仿真及最佳化平台 /　074

3．3．7　遠算科技的格物仿真雲平台 /　077

3．3．8　中汽數據的基於深度強化學習的有限元格線自動劃分工具軟體 /　080

3．4　建模工具供應商的事件仿真工具 /　083

3．4．1　傲林科技的“事件網路”技術 /　083

3．4．2　北京航天智造的虛擬工廠服務套件 /　086

3．4．3　東軟集團的連續系統仿真工具 /　090

3．4．4　明材教育科技的數字孿生套用開發系統 /　091

3．4．5　華龍訊達的木星數字孿生開發平台 /　094

3．4．6　英特仿真的數字人軟體 /　098

3．4．7　中冶賽迪的鐵水鐵路調度仿真庫 /　100

3．4．8　中冶賽迪的StreamDEM /　101

3．5　建模工具供應商的數據建模工具 /　102

3．5．1　寄雲科技的大數據分析建模平台DAStudio /　102

3．5．2　數碼大方的CAXA 3D實體設計 /　107

3．5．3　東軟集團的數據建模工具 /　110

3．5．4　朗坤的蘇暢工業數據智慧型平台 /　111

3．5．5　瀋陽自動化研究所的數據建模工具 /　116

3．5．6　震兌工業的白澤數字孿生管理系統 /　120

3．5．7　智模軟體的“供應鏈最佳化大師” /　123

3．6　建模工具供應商的業務流程建模工具 /　125

3．6．1　大通惠德的設備狀態智慧型監測與故障診斷平台 /　125

3．6．2　朗坤的設備機理建模平台 /　128

3．7　孿生模型服務供應商—產品研發模型服務商 /　132

3．7．1　PTC的產品研發模型服務 /　132

3．7．2　北京航天智造的航空航天行業工業機理模型託管平台 /　134

3．7．3　格物致道的設備研發運維數字孿生平台 /　138

3．7．4　忽米網路的忽米瑤光 /　140

3．7．5　鳴啟數字科技的Factory Building /　143

3．8　孿生模型服務供應商—裝備機理模型服務商 /　147

3．8．1　博華科技的基於數字孿生的高價值裝備智慧型運維平台 /　147

3．8．2　宜視智慧型的ARS數字孿生解決方案 /　152

3．9　孿生模型服務供應商—生產工藝模型服務商 /　153

3．9．1　優倍自動化的優倍雲MES /　153

3．9．2　上海優也的數字孿生模型與數據集成分析綜合解決方案 /　157

3．9．3　今天國際的數字孿生管控系統2．0 /　160

3．9．4　火星視覺的工廠數字孿生智慧監管平台 /　163

第4章　套用側典型案例 /　169

4．1　海爾的全流程數字孿生平台 /　170

4．1．1　優勢分析 /　170

4．1．2　實施步驟及路徑 /　172

4．1．3　案例推廣套用價值 /　172

4．1．4　實施效果 /　173

4．2　湃睿科技的汽車雷達數字孿生虛擬監控系統 /　173

4．2．1　優勢分析 /　175

4．2．2　實施步驟及路徑 /　176

4．2．3　案例推廣套用價值 /　176

4．2．4　實施效果 /　177

4．3　摩爾公司的摩爾數字孿生智慧型工廠 /　178

4．3．1　優勢分析 /　178

4．3．2　實施步驟及路徑 /　180

4．3．3　案例推廣套用價值 /　181

4．3．4　實施效果 /　181

4．4　石化盈科的基於數字孿生的ProMACE平台 /　182

4．4．1　優勢分析 /　183

4．4．2　實施步驟及路徑 /　184

4．4．3　案例推廣套用價值 /　185

4．4．4　實施效果 /　185

4．5　ANSYS/阿里巴巴的電力變壓器設備數字孿生 /　185

4．5．1　優勢分析 /　185

4．5．2　實施步驟及路徑 /　186

4．5．3　案例推廣套用價值 /　188

4．5．4　實施效果 /　189

4．6　戰未科技的數字孿生風力發電機系統 /　189

4．6．1　優勢分析 /　189

4．6．2　實施步驟及路徑 /　191

4．6．3　案例推廣套用價值 /　191

4．6．4　實施效果 /　191

4．7　恆力石化的基於數字孿生的流程行業產線套用 /　192

4．7．1　優勢分析 /　194

4．7．2　實施步驟及路徑 /　194

4．7．3　案例推廣套用價值 /　195

4．7．4　實施效果 /　196

4．8　機械九院的紅旗HE焊裝工廠 /　196

4．8．1　優勢分析 /　196

4．8．2　實施步驟及路徑 /　197

4．8．3　案例推廣套用價值 /　197

4．8．4　實施效果 /　198

4．9　朗坤智慧科技的智慧型化設備健康管理與故障診斷系統 /　198

4．9．1　優勢分析 /　199

4．9．2　實施步驟及路徑 /　201

4．9．3　案例推廣套用價值 /　202

4．9．4　實施效果 /　202

4．10　朗坤智慧科技的上海KSB遠程精準運維平台 /　203

4．10．1　優勢分析 /　204

4．10．2　實施步驟及路徑 /　205

4．10．3　案例推廣套用價值 /　206

4．10．4　實施效果 /　206

4．11　安世亞太的空調系統數字孿生套用案例 /　207

4．11．1　優勢分析 /　207

4．11．2　實施步驟及路徑 /　208

4．11．3　案例推廣套用價值 /　211

4．11．4　實施效果 /　212

4．12　西奧電梯的先進制造數字孿生套用案例 /　212

4．12．1　優勢分析 /　213

4．12．2　實施步驟及路徑 /　213

4．12．3　案例推廣套用價值 /　216

4．12．4　實施效果 /　216

4．13　上海及瑞的福田汽車數字孿生套用案例 /　217

4．13．1　優勢分析 /　217

4．13．2　實施步驟及路徑 /　218

4．13．3　案例推廣套用價值 /　218

4．13．4　實施效果 /　219

4．14　軌道交通的工藝仿真與工廠仿真綜合套用 /　219

4．14．1　優勢分析 /　220

4．14．2　實施步驟及路徑 /　220

4．14．3　案例推廣套用價值 /　222

4．14．4　實施效果 /　223

4．15　通力的科研生產一體化平台 /　223

4．15．1　優勢分析 /　223

4．15．2　實施步驟及路徑 /　224

4．15．3　案例推廣套用價值 /　227

4．15．4　實施效果 /　228

4．16　盈趣科技的消費電子產品智慧型生產線 /　228

4．16．1　優勢分析 /　228

4．16．2　實施步驟及路徑 /　229

4．16．3　案例推廣套用價值 /　230

4．16．4　實施效果 /　230

4．17　互時科技的管道數字孿生施工管理 /　232

4．17．1　優勢分析 /　232

4．17．2　實施步驟及路徑 /　233

4．17．3　案例推廣套用價值 /　234

4．17．4　實施效果 /　234

4．18　中科輔龍的流程工業數字車間 /　235

4．18．1　優勢分析 /　235

4．18．2　實施步驟及路徑 /　236

4．18．3　案例推廣套用價值 /　237

4．18．4　實施效果 /　237

第5章　第三屆中國工業網際網路大賽—工業網際網路+數字孿生專業賽案例 /　239

5．1　算法賽 /　240

5．1．1　北京大學—針對錫膏印製技術的缺陷預測與改進方案 /　240

5．1．2　海河大學—錫膏性狀對產品質量的影響因素分析 /　244

5．1．3　南京航空航天大學—基於LightGBM的SMT分類模型及改進方案 /　247

5．1．4　安徽大學—錫膏印製質量影響因素的數學建模 /　251

5．1．5　安徽工程大學—錫膏印製質量與生產率提升方案 /　255

5．1．6　安徽信息工程學院—絲印全連線神經網路模型 /　262

5．1．7　哈爾濱工程大學—基於機器學習的SMT錫膏印製質量研究 /　267

5．1．8　中國民用航空局—錫膏印製過程的質量預測及最佳化 /　271

5．1．9　中國科學院自動化研究所—SMT絲印工藝質量預測與最佳化 /　275

5．2　創意賽 /　280

5．2．1　新奧集團—油氣管道數字孿生體解決方案 /　280

5．2．2　海爾—基於COSMOPlat工業網際網路平台的數字孿生套用解決方案 /　288

5．2．3　共生物流/安徽師範大學/安徽工程大學—基於數字供應鏈孿生的智慧物流解決方案 /　293

5．2．4　美雲智數—M．IoT數字孿生燈塔工廠 /　298

5．2．5　南方電網—面向新型電力系統的“新基建” /　302

5．2．6　容知日新—基於預測性維護的設備智慧型運維平台解決方案 /　305

5．2．7　中國民航大學—清洗設備運維的數字孿生解決方案 /　309

5．2．8　中鐵設計數字中心—面向鐵路工程設計的數字孿生解決方案 /　313

作者簡介

劉陽

中國信息通信研究院工業網際網路技術產業創新研究部副主任，工業網際網路產業聯盟數字孿生特設組負責人。

趙旭

中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所工程師。

朱敏

中國信息通信研究院黨委委員，中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所總支書記、所長，正高級工程師。

劉默

中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所副所長，正高級工程師。

田洪川

中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所副所長，正高級工程師。

劉棣斐

中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所智慧型製造研究部主任，高級工程師。

孫紹銘

中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所工程師。