橙牛數(shù)字胡建關(guān)(中國工程院院士)
作為中國工程院院士，胡建關(guān)在數(shù)字孿生技術(shù)的研究和應(yīng)用方面做出了重要貢獻。本文將從數(shù)字孿生技術(shù)的概念、應(yīng)用場景、操作步驟等方面進行詳細介紹。
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侯立安是給水排水工程專家，中國工程院院士，火箭軍后勤部原副部長（少將）。雒建斌是摩擦學(xué)家，中國科學(xué)院院士，清華大學(xué)機械工程系教授。常青是結(jié)構(gòu)工程專家，中國科學(xué)院院士，香港大學(xué)土木工程系講座教授。
享譽海內(nèi)外的著名農(nóng)業(yè)科學(xué)家，中國雜交水稻事業(yè)的開創(chuàng)者和領(lǐng)導(dǎo)者，中國新時代的親密朋友，無黨派人士的杰出代表，“共和國勛章”獲得者，湖南省政協(xié)原副主席，國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心原主任，中國工程院院士，被譽為“雜交水稻之父”。
水利工程數(shù)字孿生如何提高水利工程的效能?
數(shù)字孿生技術(shù)在智慧水利建設(shè)中應(yīng)用工程數(shù)字孿生的實現(xiàn)路徑包括，可以創(chuàng)建一種增強的灌區(qū)管理模式工程數(shù)字孿生的實現(xiàn)路徑包括，這種模式可以實時地模擬和理解灌區(qū)內(nèi)的水文、工程、農(nóng)業(yè)以及社會經(jīng)濟活動。
數(shù)字孿生農(nóng)村供水工程建設(shè)是智慧水利建設(shè)的重要內(nèi)容工程數(shù)字孿生的實現(xiàn)路徑包括，是推動農(nóng)村供水高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。水利部等 4 部門《關(guān)于加快推進農(nóng)村規(guī)?；┧こ探ㄔO(shè)的通知》要求，加快推進數(shù)字孿生供水系統(tǒng)建設(shè)，打造與物理工程相連的智慧化應(yīng)用平臺。
三維組態(tài)還原工程數(shù)字孿生的實現(xiàn)路徑包括了水力資源從勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程，一方面可以給學(xué)員提供仿真教學(xué)示例，另一方面可以向外界普及水力發(fā)電知識。
數(shù)字孿生在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些創(chuàng)新點和潛在價值?
通過工程數(shù)字孿生，我們可以在虛擬環(huán)境中預(yù)測和模擬項目的運行情況，發(fā)現(xiàn)潛在問題和沖突，并進行優(yōu)化和改進。它能幫助我們更好地規(guī)劃和管理項目，提高工程質(zhì)量和效率，減少成本和風(fēng)險。
制造業(yè)：在制造業(yè)中，孿生數(shù)字技術(shù)可以用于產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)和維護。通過創(chuàng)建產(chǎn)品的虛擬模型，工程師可以在虛擬環(huán)境中測試和優(yōu)化設(shè)計，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
精細化管理：通過對模型的細節(jié)分析與優(yōu)化，使項目管理者能夠更好地掌握項目進度、成本以及資源分配。 可視化模擬：提供強大的可視化工具，幫助所有利益相關(guān)者更直觀地理解項目設(shè)計、施工和運營的全過程。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：數(shù)字孿生可用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的模擬和監(jiān)控，提供設(shè)備運行狀態(tài)的實時反饋和預(yù)測維護需求。通過數(shù)字孿生的應(yīng)用，實體世界的對象和系統(tǒng)可以在虛擬環(huán)境中進行模擬和優(yōu)化，提高效率、質(zhì)量和可持續(xù)性，促進創(chuàng)新和發(fā)展。
工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用方向有哪些?
1、制造業(yè)：在制造業(yè)中，孿生數(shù)字技術(shù)可以用于產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)和維護。通過創(chuàng)建產(chǎn)品的虛擬模型，工程師可以在虛擬環(huán)境中測試和優(yōu)化設(shè)計，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
2、制造業(yè)：數(shù)字孿生可以幫助制造商實時監(jiān)控生產(chǎn)線，預(yù)測設(shè)備故障，優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。能源行業(yè)：數(shù)字孿生可以用于智能電網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電場等設(shè)施的監(jiān)控和維護，實現(xiàn)能源的高效利用和降低運營成本。
3、數(shù)字孿生的應(yīng)用場景主要包括工業(yè)制造、城市規(guī)劃、醫(yī)療健康、能源管理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。在工業(yè)制造領(lǐng)域，數(shù)字孿生技術(shù)可以實現(xiàn)對生產(chǎn)線的實時監(jiān)控和預(yù)測性維護。
4、因其獨特的操作靈活性，已在工業(yè)裝配、建筑施工、城市建設(shè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
5、數(shù)字化設(shè)計：數(shù)字孿生+產(chǎn)品創(chuàng)新。數(shù)字孿生技術(shù)打造產(chǎn)品設(shè)計數(shù)字孿生體，在賽博空間進行系統(tǒng)化仿真，實現(xiàn)反饋式設(shè)計、迭代式創(chuàng)新和持續(xù)性優(yōu)化。
如何在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中推進和實施數(shù)字孿生?
1、之一：梳理需求進行設(shè)計，第二個流程：梳理數(shù)據(jù)接口，第三個流程：數(shù)據(jù)模塊搭建。工程數(shù)字孿生離不開平臺工程數(shù)字孿生的實現(xiàn)路徑包括的支持，因為數(shù)字孿生雖然是推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型工程數(shù)字孿生的實現(xiàn)路徑包括的關(guān)鍵因素，但它本身與技術(shù)無關(guān)。
2、數(shù)字孿生在工業(yè)制造中的應(yīng)用方面：設(shè)計優(yōu)化：數(shù)字孿生可以在產(chǎn)品設(shè)計階段使用，通過建立虛擬模型，進行仿真和測試不同設(shè)計方案的性能和可行性。
3、數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以通過數(shù)據(jù)識別到當(dāng)前業(yè)務(wù)流程中的缺陷，提高業(yè)務(wù)不同方面的透明度，員工和管理層可以通過模式識別，趨勢評估和數(shù)據(jù)驅(qū)動型改進，從而實現(xiàn)更大限度地降低成本，輕松增加收入。
工程數(shù)字孿生要如何實施
1、建立三維模型：構(gòu)建水廠及其設(shè)備工程數(shù)字孿生的實現(xiàn)路徑包括的三維模型，使其與現(xiàn)實水廠工程數(shù)字孿生的實現(xiàn)路徑包括的物理屬性保持一致，創(chuàng)造出現(xiàn)實世界的數(shù)字反映。
2、數(shù)字孿生的應(yīng)用：在設(shè)計階段創(chuàng)建一個數(shù)字化的虛擬樣機，將機械、程序、電氣、軟件進行同步設(shè)計，在虛擬環(huán)境中驗證制造過程。
3、傳感器網(wǎng)絡(luò)建設(shè)：首先，建立全面的傳感器網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字孿生城市的基礎(chǔ)。這些傳感器將負責(zé)收集城市運行的各種數(shù)據(jù)，如交通流量、環(huán)境質(zhì)量、人口密度等。 大數(shù)據(jù)采集與處理：其次，構(gòu)建高效的大數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)至關(guān)重要。
4、水資源配置和調(diào)度：數(shù)字孿生系統(tǒng)通過建立水利工程的數(shù)字模型，優(yōu)化水資源的配置和調(diào)度，滿足供水和灌溉需求，提高水資源利用效率。
5、通過數(shù)字孿生技術(shù)，可以在建筑設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)和解決問題，減少后期的設(shè)計調(diào)整，提高施工和運營效率，降低安全風(fēng)險。數(shù)字孿生可以將物理模型轉(zhuǎn)化為數(shù)字模型，實現(xiàn)數(shù)字模型與物理實體有效閉環(huán)，從而提高施工和運營效率，減少安全風(fēng)險。
6、生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)全過程貫通。生產(chǎn)系統(tǒng)的開發(fā)、實施、運營及退役是構(gòu)建生產(chǎn)系統(tǒng)全生命周期的重要內(nèi)容。
