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工业元宇宙案例分享

发布时间:2022-12-16

编辑人:灵图互动

阅读量:349

工业元宇宙不仅是元宇宙概念加上工业上的应用,它是以XR、数字李生为代表的新型信息通信技术与实体工业经济深度融合的工业生态,它通过XR\AIIoT\云计算\区块链\数字李生等技术打通人、机、物、系统等的无缝连接,将数字技术与现实工业结合,促进实体工业高效发展,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,是工业乃至产业数字化、智能化发展的全新阶段。

在工业领域,工业元宇宙成为继工业互联网之后,影响企业数字化转型的新动能,甚至有观点认为,数字化转型的终局就是工业元宇宙。工业元宇宙覆盖工业产品的设计、生产、应用、服务全过程,将促进工业经济发展,也是未来的方向。虚实协同,展现智能制造的未来形态。

工业元宇宙“由虚向实”实现“虚实协同”。工业元宇宙,与“数字李生”概念类似,两者区别在于,数字孪生是现实世界向虚拟世界的1:1映射,通过在虚拟世界对生产过程、生产设备的控制来模拟现实世界的工业生产;工业元宇宙则比数字李生更具广阔的想象力,工业元宇宙所反映的虚拟世界不止有现实世界的映射,还具有现实世界中尚未实现甚至无法实现的体验与交互。另外,工业元宇宙更加重视虚拟空间和现实空间的协同联动,从而实现虚拟操作指导现实工业。

工业元宇宙

元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态。随着“碳达峰、碳中和”目标与新型电力系统的提出,在元宇宙中建设电力系统是未来发展的趋势。现阶段,电力系统正处于转型升级的开始阶段,电网运行信息、电力企业运营信息都在从实体到数字化升级,电力系统的物理载体和运营主体都在发生着数字化的变革,为融人元宇宙奠定了基础。开创电力系统与工业元宇宙相关新概念、新技术、新应用融合发展,是电力系统转型的重要步骤。

工业元宇宙案例中的电力系统是建设数字化信息化、智能化新型电力系统的有效验证手段。新型电力系统需要大量的数字化仿真建模分析,将在工业元宇宙案例中呈现现实设备与数字化设备的高度融合。元宇宙电力系统能够为新型电力系统建模、稳定分析、运行控制提供技术支撑,因此工业元宇宙案例提供了沉浸式仿真的有效工具,对实现双碳目标具有重要的意义。

针对工业元宇宙在电力系统的应用,通过数字李生技术、物联网技术两种手段来认知元宇宙,继而分析工业元宇宙案例中的电力系统。不同于现在的虚拟现实,工业元宇宙案例具备虚拟融生、多元化、沉浸感、经济系统和文明四大特点。实际运用有:工业元宇宙电力系统数据中心:工业元宇宙电力系统实体反馈:工业元宇宙电力系统优化调度;工业元宇宙电力系统运行控制:工业元宇宙电力系统智能巡检与故障诊断:电力系统动态仿真:人与元宇宙电力系统交互:以及工业元宇宙中电力系统的潜在应用与前景等等。

工业元宇宙在电力系统的应用

工业元宇宙可以打造智慧虚拟电厂,节能减排、绿色电力可视化。工业元宇宙案例中的虚拟电厂通过协调控制、智能计量以及信息通信等技术聚合DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等不同类型的分布式能源,通过更高层的软件构架实现多个DER之间的协调优化运作,达到资源的优势配置和使用,并作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。

在未来城市能源管理系统中,工业元宇宙案例的虚拟电厂控制平台将在城市配网中将广泛应用。城市虚拟电厂通过物联网实时汇总终端用电设备的状态和需求信息,实现对分布式发电机组、可控负荷、储能设施实时调控管理,通过与输电网的信息实时交互实现电力供需平衡。还可以将相关信息实时传输至电碳市场中心和电网调度控制中心,构建分时、梯度的虚拟电厂群,主动响应电网调度信号,参与电力市场交易和电网运行。

工业元宇宙可深度赋能工业4.0为汽车制造提供数字化支撑。汽车生产制造逐步向平台化、模块化和智能化迈进。产品数字李生体是其中的核心概念。产品数字李生体是指产品物理实体的工作状态和工作进展在信息空间的全要素重建及数字化映射,是一个集承集成的多物理多尺度超写实、动态概率仿真模型,可以用来模拟、监控、诊断、预测、控制产品物理实体在现实环境中的形成过程、状态和行为。工业元宇宙案例中的产品数字李生体基于产品设计阶段生成的产品模型,并在随后的产品制造和产品服务阶段,通过产品与物理实体之间的数据和信息交互,不断提高自身的完整性和精确度,最终完成对产品物理实体的完全和精确的数字化描述。产品数字李生体的基本功能是模型映射、监控与操纵、诊断、预测。

工业元宇宙在汽车制造中的应用

工业元宇宙案例中设计研发领域包括:数字李生可建立物理对象的虚拟映射,主要表现为建立实体模型的三维模型,并运用装配、动画等方式模拟零部件的运动方式。该技术可于汽车生产制造领域得以应用,可通过建立数字三维模型,映射汽车在运行过程中发动机内部各个零部件、线路、接头等方面的数字化情况,从而实现对产品状态的判断。除此之外,工业元宇宙还可以在模拟测试、工业生产、新技术研发等领域发挥重要作用。

展望未来,工业元宇宙案例的应用场景将实现产品全生命周期覆盖。要筑牢基础,迎接“工业元宇宙”时代的到来。让我们共同携起手来,一起共赴工业元宇宙的智慧之旅,共享工业元宇宙带给我们的便捷与福社!


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