數字孿生平臺架構的案例
makeTwin：首個數字孿生工業軟件平臺參考架構 | 航空學報CJA
論文下載二維碼：
一
研究背景
數字孿生經過近年快速發展，應用領域已跨越航空航天和智能制造的邊界，迅速延伸到全球數字經濟各個角落，成為人類構筑數字空間，并籍以改造現實世界的變革性模式。
數字孿生工業軟件是數字孿生從理論到工程實踐的核心載體，備受學術界、工業界和政府相關部門的關注。但在應用開發過程中，當前缺乏一種普適性的數字孿生研究與開發平臺。具體而言，對于學術研究者，缺少一個數字孿生模型、數據、算法、交互可創建、可配置的公共仿真、測試與研究平臺；對于開發者，缺少一個模型數據、協議、可視化等功能可創建、可配置的低代碼開發平臺；對于企業用缺少一個場景、功能、模式可配置、可切換、可遷移的應用管理平臺。鑒于此，構建服務于各行業、各應用層級的數字孿生工業軟件平臺迫在眉睫。
圖1 數字孿生工業軟件迫在眉睫
軟件統一參考架構的缺位阻礙了數字孿生理論在研究和工業應用的進一步發展。因此，作者團隊基于多年在數字孿生理論和關鍵技術（如數字孿生五維模型、數字孿生模型構建理論、數字孿生標準等）系統研究的基礎，在國家重點研發計劃“基于數字孿生的智能生產過程精確建模理論與方法”的支持下，提出并設計了一個數字孿生工業軟件平臺參考架構——makeTwin。makeTwin名稱起源于Nature期刊首篇數字孿生文章，嘗試給出數字孿生工業軟件發展的中國思路和參考架構。
展開 Twin-Builder—系統級多物理域數字孿生平臺
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數字孿生生成與部署
Twin Builder可對已搭建的系統模型進行分層次的調參驗證，生成、導出數字孿生體，并部署在IIoT平臺、半實物仿真機等邊緣設備、公司內部的數據服務器上，進而訪問測試數據和實時數據。Twin Builder的內置API 為Microsoft Azure IoT、PTC ThingWorx、GE Predix和SAP Leonardo提供了無縫連接。Twin Builder還可以連接到包括自行開發的平臺的其他IIoT平臺，允許用戶對實物資產進行預測性維護。
經緯恒潤
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?? 數字孿生生成與部署
Twin Builder可對已搭建的系統模型進行分層次的調參驗證，生成、導出數字孿生體，并部署在IIoT平臺、半實物仿真機等邊緣設備、公司內部的數據服務器上，進而訪問測試數據和實時數據。Twin Builder的內置API為MicrosoftAzureIoT、PTCThingWorx、GEPredix和SAPLeonardo提供了無縫連接。Twin Builder還可以連接到包括自行開發的其他IIoT平臺，允許用戶對實物資產進行預測性維護。
應用&案例
?? 基于降階模型的環控系統仿真
?? 永磁同步電機場-路聯合仿真模型
?? 電池包有限元模型降階與系統集成案例
客戶群
展開 六級數字孿生成熟度模型：您的數字孿生成熟了嗎？
數字孿生當前還處于應用的初級階段，期望本文相關工作能為進一步認識數字孿生，開展數字孿生學術研究和交流，推廣落地應用提供一些參考。
02
文章主要工作
1、數字孿生成熟度評價需求分析
數字孿生作為實現信息物理融合的有效手段，受到國內外學術界、政府部門和相關領域人士的廣泛關注與高度重視。近年來，作者團隊圍繞數字孿生五維模型、數字孿生模型構建理論、數字孿生多尺度建模方法、數字孿生模型評價指標體系、數字孿生數據、數字孿生服務、數字孿生標準體系、數字孿生使能技術與工具等開展了探索性理論研究工作, 并聚焦數字孿生車間、數字孿生裝備、數字孿生衛星等開展了一系列應用實踐工作。然而，在與國內外學者、政府部門和相關領域企業交流探討的過程中，發現存在以下共性疑問和困惑：
（1）如何判斷是不是數字孿生？
（2）如何評判現有數字孿生能否滿足應用需求？
（3）若不滿足應用需求如何優化提升？
上述問題可歸結為缺少針對數字孿生范疇和發展階段的系統性描述和評價方法，而成熟度模型是對目標系統的概念范疇、發展過程和階段性目標的系統性描述，同時，它還具有評價目標系統現階段發展水平和能力程度的功能。因此，本文從落地應用的角度出發，研究提出了一套數字孿生成熟度模型，并設計了一套數字孿生成熟度評價應用流程。
2、數字孿生成熟度等級
統計分析現有數字孿生相關理論研究和應用實踐，依據其功能和用途主要可分為以下幾類：①基于數字孿生的物理實體設計驗證與等效分析；②基于數字孿生的物理實體運行過程可視化監測；③基于數字孿生的物理實體遠程運維管控；④基于數字孿生的診斷與預測；⑤基于數字孿生的智能決策和優化；⑥基于數字孿生的物理實體全生命周期跟蹤、回溯與管理。
展開 
Twin-Builder—系統級多物理域數字孿生平臺
使用Data Connector模塊可將Twin Builder中的高保真模型與半實物測試平臺進行數據交互，并可集成降階模型實時計算測試對象的物理場變化情況，以獲得更全面的測試結果。
孿生模型標定
Twin Builder提供孿生模型的標定功能，根據實驗數據可采用Twin Calibration模塊對模型內部參數進行標定，也可采用Fusion Model模塊通過建立“校準模型”對孿生模型進行精度的補償，以提高孿生模型精度。
數字孿生生成與部署
Twin Builder可對已搭建的系統模型進行分層次的調參驗證，生成、導出數字孿生體，并部署在IIoT平臺、邊緣設備、公司內部的數據服務器上。Twin Builder的內置API實現了與Microsoft Azure IoT、PTC ThingWorx、GE Predix和SAP Leonardo的無縫連接。Twin Builder還可以連接到包括自行開發的其他IIoT平臺，幫助用戶對實物資產進行預測性維護，動態監測產品的運行狀態。
展開 連桿結構數字孿生體實現之數字孿生體模型部署
最終獲得的連桿數字孿生體模型完全脫離有限元仿真環境，在不同操作系統平臺上進行部署后，就可以根據連桿的實測應變，進行應力與變形分析的快速計算，從而實現了連桿結構數字孿生體的建立和應用。
作 者 介 紹
王永威，目前主要從事機械結構強度仿真分析，機械結構疲勞強度分析，結構載荷識別，數字孿生技術等方面的工作。對齒輪箱傳動系統及零部件的強度、疲勞強度、接觸分析有豐富的仿真分析和工程實踐經驗。
黃志新，博士，高級工程師，安世亞太北京子公司技術經理，數字孿生體實驗室專家，碩士研究生導師。近20年仿真技術應用、管理咨詢、數字孿生體研究經驗。承擔了5項省部級科研課題，編寫技術專著6本，發表論文20余篇。
展開 降階模型 | 結構仿真融合數字孿生平臺助力突破安全難題
目前，Ansys開放數字孿生平臺Ansys Twin Builder的免費試用，歡迎點擊鏈接進行申請：數字孿生平臺Ansys Twin Builder
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展開 新思科技為STEM Racing引入數字孿生賽道和NVIDIA Omniverse平臺
新思科技于新加坡舉辦的Aramco STEM Racing世界總決賽上推出虛擬賽道體驗，并將在STEM Racing 2025-2026賽季發布增強技術版本
主要亮點
新思科技旗下公司Ansys為STEM Racing（原“F1 in Schools”）創建了數字孿生賽道，使學生能夠使用先進的計算流體力學（CFD）方法，對微型F1賽車的空氣動力學進行虛擬測試
各車隊將在2025-2026賽季的賽事中獲得一系列新技術體驗，其中包括賽道的數字孿生模型、Ansys Discovery?軟件以及NVIDIA Omniverse平臺
面向青少年學生的簡化版工作流程，已于9月27日至10月2日舉辦的Aramco STEM Racing世界總決賽上展示，其使參賽學生能夠根據基本參數進行調整并了解其對賽車性能的影響
新思科技在新加坡舉辦的Aramco STEM Racing世界總決賽上，推出了以Discovery為核心、并由NVIDIA Omniverse庫加速的數字孿生賽道體驗。作為STEM Racing的全球獨家CFD仿真合作伙伴，新思科技為全世界超過400,000名學生免費提供先進仿真軟件（專業F1團隊使用的相同工具）、教育資源和技術支持。在STEM Racing賽事中，來自65個國家/地區的初中和高中生團隊利用其設計的微型F1賽車競技角逐。
此次，新的架構能夠將學生在Discovery中優化后的賽車，與賽道數字孿生以及Omniverse庫相連接。利用Discovery軟件，團隊可以探索先進的空氣動力學概念，并學習如何解讀CFD行為。隨后，將該數據導入Omniverse，團隊就能夠實時可視化氣體流動，從而更深入地了解復雜的STEM主題。
展開 Ansys | 結構仿真融合數字孿生平臺助力突破安全難題
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【資料分享專區】數字孿生平臺上的高保真結構模型動態仿真案例
【24】面向電動汽車的Ansys NVH解決方案
【25】數字孿生平臺上的高保真結構模型動態仿真案例
eDT芯課程 | 電子數字孿生云平臺，加速變革物理AI系統創新進程
電子數字孿生（eDT）技術對于開發復雜的、人工智能驅動的軟件定義產品至關重要。4月，新思科技芯課程將推出系列eDT主題，共4講，該系列內容將探究新思科技電子數字孿生平臺如何將數字孿生技術提升到一個全新的水平，變革開發者及合作伙伴在物理硬件就緒之前協作和創新的方式；在DEMO部分還會介紹汽車行業使用電子數字孿生平臺進行多ECU聯合仿真的案例，直觀的展示平臺的交互方式，運行環境和操作流程。歡迎了解并預約更多系列課程：
1. 4/10: 電子數字孿生云平臺，加速變革物理AI系統創新進程
2. 4/17: 突破仿真性能極限： VNE賦能汽車數字孿生與軟件創新加速
3. 4/24: Silver創新型POSIX OS控制器虛擬化技術，使能SDV全域仿真測試
4. 5/8: 基于虛擬ECU實現故障注入，助力功能安全測試
講師簡介：
吳文波 | 新思科技高級應用工程師
從事多年數字孿生仿真測試工作，行業資深技術專家，現負責新思科技Silver，VDK，TPT等工具的支持。。
課程時間：
2026.04.10（周五），14:00-15:00
歡迎掃碼進入課程報名入口，了解更多AI系列芯課程！
展開 
數字孿生，驅動未來|CIBF2024達索系統數字孿生助力電池行業轉型
作為全球領先的數字化解決方案提供商，達索系統（Dassault Systèmes）在國際電池領域扮演著關鍵角色。其先進的數字化技術為電池設計、生產和回收利用提供了全流程的解決方案。在電池設計方面，達索系統的仿真軟件能夠幫助企業快速進行電池設計和優化，提高了產品性能和設計效率。在生產過程中，其數字化制造解決方案實現了生產自動化和智能化，提高了生產效率和產品質量。此外，達索系統在電池回收利用領域也發揮著重要作用，通過數字化技術實現了廢舊電池的高效處理和資源循環利用。
達索系統大中華區電池業高級顧問-高飛先生受主辦方邀約，在本次展會的“先進電池前沿技術研討會”的分論壇“先進鋰離子動力電池技術”中，為各位與會領導及嘉賓帶來了《數字孿生助力電池行業高效全生命周期開發》專題演講。在此次演講中，高飛先生探討數字孿生技術在電池行業中的關鍵作用。數字孿生技術通過建立電池生命周期的數字化模型，實現了從設計到生產再到回收利用的全方位優化。并分享如何利用數字孿生技術提高電池設計的精準度和效率，以及如何通過數字化生產實現生產流程的智能化和自動化。高飛先生為與會者帶來了最新的行業趨勢和解決方案，幫助電池行業企業了解如何利用數字孿生技術推動電池業的高效發展。
作為達索系統在電池領域的數字化轉型服務核心合作伙伴，百世慧也受邀參會本次展會。
百世慧一直致力于為客戶提供全方位的數字化解決方案。我們與達索系統緊密合作，共同推動電池行業的創新和發展。百世慧與諾德股份、盛虹動能等知名企業展開了深度合作，為客戶提供了定制化的數字化解決方案，幫助企業提高了電池設計的效率、提高生產效率。
百世慧將繼續與達索系統密切合作，致力于為客戶提供優質的服務和創新的解決方案，不斷推動電池行業的數字化轉型，為客戶提供更加卓越的數字化體驗，共同促進電池行業的高效發展。
展開 新思科技首發電子數字孿生平臺，全面加速智能汽車等物理AI系統創新
開放平臺可用于創建、部署、管理和使用電子數字孿生（eDT），在電子、軟件和系統之間建立全新的集成式協同工程范式
預集成了新思科技及生態系統合作伙伴的解決方案，結合管理與運維能力，為團隊提供開箱即用的云端環境，降低開發成本、提升產品質量并加速創新
平臺初期聚焦高價值的汽車應用場景，使 OEM 能夠在硬件可用之前完成高達 90% 的軟件驗證，顯著縮短整車開發周期
新思科技（Synopsys, Inc., 納斯達克代碼：SNPS）近日正式發布新思科技電子數字孿生（eDT）平臺，這是業內首個用于加速電子數字孿生（eDT）創建、管理、部署與使用的開放式解決方案，對于構建當今軟件定義助力物理人工智能系統的產品開發至關重要。該 eDT 平臺初期聚焦高價值的汽車應用場景，通過將軟件開發和系統集成工作“左移”，使整車廠（OEM）能夠在硬件可用之前完成高達 90% 的軟件驗證，從而降低整車開發成本并顯著縮短上市時間。
面對超過 6 億行軟件代碼、數百家軟件供應商、急劇縮短的開發周期以及不斷攀升的成本壓力，汽車工程團隊正處在極限邊緣。從汽車到 AI 工廠，智能系統的開發需要一種完全不同的方法——一種從開發最早階段就將芯片設計與軟件行為以及全系統驗證連接起來的方法。通過全新的 eDT 平臺，新思科技正在以端到端的數字孿生基礎重塑工程方式，將我們在虛擬 SoC 模型與大規模系統仿真方面的產品與市場領導地位與廣泛的合作伙伴生態結合在一起，從而簡化、加速并規模化下一代汽車的開發。
Ravi Subramanian
首席產品管理官
新思科技
沃爾沃汽車正迅速采用整體式整車驗證方法，并將這一嚴謹性前移至設計與開發的最早階段。這一轉型的核心是我們與新思科技合作開展電子數字孿生的創新性應用。
展開 03-大基建系統工程與數字孿生全攻略 協同平臺 | 達索系統百世慧?
序言
本系列文章將致力于闡述
系統工程與數字孿生在大型基礎設施數字化轉型中的應用與實踐。筆者核電人出身，故文章邏輯與案例將以核工業作為牽引，用來闡述廣義上大基建行業數字化轉型與傳統制造業的區別，以及其價值（Why）、工作內容（What）、解決方案（How）與實施方法（How to）。
接前文
02-大基建系統工程與數字孿生全攻略 單一數據源 | 達索系統百世慧?
對應的周期與方案定位
WHY – 價值是什么
承接前文基于單一數據源的理念，業務協同平臺的價值在于盡最大可能避免縱向“信息煙囪”效應的加劇，將重點放在橫向跨板塊的協同。以項目總體目標作為牽引，致力于項目級與企業級的周期縮減和成本下降，同時減少跨部門間的失誤、保障各版塊業務無縫對接（Seamless Process）并保障數字化連續性（Digital Continuity）。
WHAT - 做什么
通過數據與業務的集成實現電廠360°可視化。項目360°：通過集成看板可迅速知道“我在哪”、“我要去哪”、“下一步應該做什么”
業務360°：瀏覽“我”負責的設備或系統的“圖、文、數、模”等全部關聯信息，保障實時性和一致性
平臺實現三個層面的貫通：數據管理層、業務流程層、用戶瀏覽界面
HOW - 怎么做
保障訪問權限安全
信息安全是對于企業而言是身居首位的重中之重，從業務角度看要從四個方面保障數據對象的安全，包括：用戶的角色定義、IP保護（關系分類規則）、基于任務不同狀態的安全保障、以及創建專用的協作空間。
展開 【重大喜訊】遠算大壩健康管理數字孿生平臺入選浙江省水利廳《2022年度浙江省水利新技術推廣目錄》
近日，遠算大壩健康管理數字孿生平臺入選浙江省水利廳《2022年度浙江省水利新技術推廣目錄》。
浙江省水利廳官網公示
浙江省水利廳組織開展2022年度浙江省水利新技術征集工作，評選出符合
水利“大干項目、大干民生”攻堅、“河湖長制、數字變革”
突破等重點工作技術需求，與當前浙江水利發展水平相適應的先進適用新技術、新產品、新材料和新工藝。
遠算
大壩健康管理數字孿生平臺
創新性地將有限元數值仿真技術運用到大壩數字化運維工作中，
高度符合省水利廳重點工作需求。
平臺主要針對大壩運維過程中存在數據測點損壞數據不全、無法事前管理、缺乏評估手段等諸多問題而提出的專門用于大壩運維的數字化
解決方案
，
為大壩提供超過100,000個虛擬測點，使得監測數據由點及面進行擴展，實現了大壩的
智慧化模擬。同時平臺實現了預報、預警、預演、預案的功能，支撐精準化決策，幫助業主單位實現大壩健康的實時、專業、全面的預測性運維管理，
極大提升電站運營效率和經濟效益。
未來，遠算也將繼續深耕行業，堅持創新，充分發揮自身卓越的技術能力，為水利行業數字化轉型貢獻自己的獨特價值。
大壩產品視頻
大壩健康管理數字孿生平臺
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