数字孪生技术驱动产业链创新链融合发展的内涵、特征与实现路径

产业链创新链(以下简称“双链”)融合发展是国内国际双循环格局下的必然要求,但链结构差异、网络碎片化、政策非协同等问题影响其流转效率及协同效果。在创新范式转变中,数字孪生技术展现出独特的动态过程映射和实时双向互动能力,为创新管理带来新思路。基于对“双链”内涵、融合现状与数字孪生技术特征、使能作用的系统性梳理,提出以数字孪生技术驱动“双链”融合发展的实现路径,在数字化标准表达与数据融合中实现全过程整合,跨越时间和空间的尺度实现互动与协同。具体来看,数字孪生技术在促进产业链创新链全过程整合与全时空交互中调节“双链”上下游各参与主体在运行机制、认知或目标上的结构性差异,控制产业网络和创新网络在发展过程中的碎片化趋向,转变产业政策与创新政策在设计布局、资源分配上的非协同问题,实现从单点优化范式到“双链”协同范式的重构与升级。然而,数字孪生技术仍存在技术实现、隐私安全、权责管理方面的不足,有待进一步探索和研究。

基于数字孪生技术的云储能点对点交易双层优化策略

为解决云储能(Cloud energy storage, CES)日前交易模型预测精度低、信息传输不及时、交易机制可靠性差等问题,提出一种基于数字孪生技术的云储能点对点交易双层优化策略。首先,针对环境因素的时变性,采用数字孪生(Digital Twins, DT)技术实现新能源电厂出力与负荷的超短期预测;其次,考虑到用户规模不断增大,构建以云储能供应商-社区-用户为体系的改进分布式点对点(Peer-to-peer, P2P)交易策略,实现交易的去中心化;再次,为同时满足CES供应商与用户两大主体的利益需求,建立基于日内滚动优化的双层优化配置模型,上层求解储能电站的优化配置,下层求解用户用电策略,并采用Karush-Kuhn-Tucher(KKT)条件与Big-M法将多目标双层非线性优化问题转化为单层线性优化问题;最后,通过两次使用shapley值计算社区与用户成本分摊。算例仿真结果表明,所提策略能够实现新能源电厂出力与负荷的高精度预测,降低用户群与CES供应商交易的复杂度,在用户购电成本最小的基础上最大化CES供应商的收益,保证交易市场的长期稳定运行。

数字孪生技术在智能制造人才实训体系中的应用研究

健全的智能制造人才实训体系是提高工科专业实践教学质量、培养智能制造领域高级工程人才的重要途径.将制造工程领域的数字孪生技术与当前教育领域的智能制造人才实训体系进行融合,能够显著提高人才培养效果.在对智能制造人才需求及人才实训体系现状分析的基础上,提出了基于数字孪生技术的智能制造人才实训体系建设理念,并尝试构建了包含平台训练、管理、师资等内容的智能制造人才实训体系.最后,以石家庄学院为例,发现该实训体系实施的育人效果显著.

基于数字孪生技术的草场放牧系统

运用数字孪生技术,在对草场环境及牲畜状态进行感知的基础上建立草场放牧监测系统。该系统将虚拟仿真技术Unity3D应用于草场放牧场景的孪生三维模型,为后续监测呈现可视化效果;采用无线传输技术搭建采集网络,实现草场及牲畜信息交互的功能,并选用模糊综合评价方法对草场进行放牧强度划分。为了验证该系统的有效性,以内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市毛登牧场的真实场景为例进行综合试验。结果表明:与传统的放牧监测系统相比,该系统运用数字孪生技术实现了数据共享和物理草场与孪生草场信息的同步,有效解决了传统放牧监测中决策滞后的问题;通过孪生草场能对物理草场的放牧场景进行仿真模拟,不受客观条件限制,能有效预测各种放牧情况,实现草场环境及牲畜放牧状态精准监测,在实际放牧中能及时应对突发情况,提升草场放牧决策的自主性。

数字孪生技术人才培养探索

数字孪生是具有巨大颠覆性和快速突破性的数字化技术,正从新兴状态变得影响更广泛、更有深度,也对人才培养带来深刻的影响。数字孪生人才培养要以产业实际需求为导向,研究以制造业数字孪生技术应用场景为核心内容进行数字孪生课程设计与实训教育,从学科导向转变为产业需求导向,促进教育链、人才链与产业链的有机衔接。

数字孪生技术驱动下高职土木建筑类专业虚拟仿真实训基地建设研究

虚拟仿真实训教学工作的开展,可有效解决高职土木建筑类专业部分实训因体量大、成本高、不易复制等导致学生难以实现全程体验的问题。基于数字孪生技术的高职土木建筑类专业虚拟仿真实训基地建设,可充分弥补实践教学设施方面的缺陷,提升实物模型无法达成的教学价值,对高职土木建筑类专业高素质技术技能人才的输出价值巨大。

基于CiteSpace的数字孪生技术在城市应用中的研究热点分析

文章综合分析了数字孪生技术在城市应用中的研究热点,并探讨其在城市规划和可持续发展中的应用前景。通过绘制知识图谱、内容分析和文献计量统计等方法,作者对近10年的数字孪生与城市应用研究成果进行了全面回顾和审视。综合分析发现,数字孪生技术在城市规划、交通管理、能源管理和环境保护等领域得到了广泛应用。然而,目前数字孪生技术在城市应用研究中仍面临一些挑战,如数据的质量和完整性、成本和隐私安全问题等。未来的研究应该重点关注如何提高数据的质量和完整性、降低数字孪生技术的成本以及解决隐私和安全问题等方面。

数字孪生技术助力南四湖防洪调度与二级坝工程管理

数字孪生建设是“十四五”期间推进智慧水利建设的重要内容之一,为提高南四湖流域防洪调度水平和二级坝工程运行管理能力,采用南四湖防洪调度、二级坝泄量纠偏及调度仿真等关键技术,建立和完善二级坝感知体系,提升算力能力建设;建设数据底板,加强算据能力建设;研发多种模型,智能展示数据成果;开发具有“四预”功能的防洪调度和水闸综合管理业务应用等系统。系统的建成可全面提高南四湖防洪调度及二级坝工程管理安全运行管理水平,为后续数字孪生沂沭泗建设提供经验样本和技术模板。

数字孪生技术助力管理科学与工程学科高质量创新发展

随着数字经济时代的到来,管理科学与工程学科重点前沿研究领域发生了重大变化,数字孪生作为一项前沿数字化技术既是该学科的研究重点,同时其技术优势也是该学科开展相关研究的发力点。然而,在高等教育研究中有关两者协同发展的研究成果较少,教研融合的成熟路径还有待探索。文章通过研究管理科学与工程学科布局及其与数字孪生之间的关系,结合当前人才培养中存在的问题提出了数字孪生技术融合管理科学与工程学科发展的路径,从而促进教研融合,提升培养成效,以期为其他学科人才培养与学科发展提供借鉴和参考。

基于数字孪生技术的新型电力系统数字化

随着“双碳”目标的提出,大规模的清洁能源、电力电子设备和新型负荷将接入电力系统,传统的电力系统管理控制模式难以应对双侧随机性、波动性增强等问题,电力系统的安全稳定运行迎来巨大挑战。数字孪生技术作为重要的数字化手段,成为电力系统转型升级新方法。针对新型电力系统内在机理发生的深刻复杂变化,综述了数字孪生的发展历程以及其在电力系统领域的研究现状,并从新型电力系统数字化需求、数字建模方法、数字化平台建设3个层面研究了电力系统数字化转型进程。最终,提出了以数字孪生技术为核心的新型电力系统建模方法和框架。

面向自动化类的工业互联网与数字孪生技术实训平台构建

为了解决基于标识解析的供应链数字孪生教研平台在自动化控制方面存在的不足,以Unity 3D数字仿真系统为基础,引入PID控制算法,通过调节比例参数Kp、积分参数Ki和微分参数Kd优化系统控制效果,成功研发出一款能够对大流量进行精确控制的数字孪生技术实训平台。通过该平台,学生能够获得更全面的理论知识和实践经验,深入理解和掌握自动化控制领域的关键技术,为未来从事自动化类工作打下坚实基础。

智慧城市视域下数字孪生技术赋能西安城市基层治理体系探索

新一代信息技术的发展催生了数字孪生技术。其可以通过建立与物理实体实时映射的虚拟数字体进而对现实体状态进行分析、预测和优化。将数字孪生技术应用于城市基层社会治理,结合实时数据分析,可以为城市治理提供决策支持,促使实现善治。但目前,数字孪生技术在城市基层治理中的赋能还有待深入分析。为此,以西安市为例,探索数字孪生技术赋能城市基层治理的体系。

基于数字孪生技术的软件技术专业虚拟交互实训平台设计

针对传统软件技术专业虚拟交互实训平台在性能上的不足,文章提出了一种基于数字孪生技术的新型平台设计方案。该平台通过引入Jacinto信息处理器与Infineon存储芯片,构建了坚实且高效的硬件基础。同时,文章运用了数字孪生技术,创建了高度仿真的虚拟实训环境,实现了高效的软件技术专业虚拟交互。经过测试,该平台具有一定的稳定性,能够有效地满足软件技术专业的教学需求,为学生提供高效、真实的实训体验,显著提升教学质量,为软件技术教育的发展注入了新的活力,提供了强有力的支持。

基于数字孪生技术的数控加工监测平台

文章对基于数字孪生技术的数控加工监测平台进行了分析。对数控加工的特点进行了概述,以为数控加工监测平台的设计提供理论基础,对数控加工过程监测系统的总体设计进行了研究,进而明确监测平台框架,对系统平台功能进行了设计,并结合数字孪生技术对数控监测平台的应用进行探讨,从而为数字加工监测平台的智能发展提供新的可能。

数字孪生技术驱动下智慧图书馆场景化服务模式分析

智慧图书馆建设离不开对数字化先进技术的应用,尤其是数字孪生技术的支撑,为图书馆场景化知识服务的智能和共享及持续追踪等特征的实现提供了可能。但影响技术与服务模式结合的因素较多,也是图书馆转型升级的重要着手点。本文主要阐述数字孪生技术驱动下智慧图书馆场景化服务模式,希望对智慧图书馆的现代化发展起到借鉴作用。

机械行业数字孪生技术发展趋势分析

数字孪生技术作为新一代信息技术中的重要组成部分,已经在多个领域展现了其巨大潜力和广泛应用。特别是在机械行业中,数字孪生技术通过虚拟和现实的结合,实现了对物理设备和流程的实时监测、模拟和优化,从而提升了生产效率、降低了维护成本,并促进了智能制造的发展。本论文对机械行业数字孪生技术进行概述,探讨了该技术在机械行业中的应用现状和未来发展趋势。通过对机械行业数字孪生技术发展概述的系统分析,本研究为行业相关方提供了有价值的见解和决策依据。As an important part of the new generation of information technology, digital twin technology has shown its great potential and wide application in many fields. Especially in the machinery industry, digital twin technology realizes real-time monitoring, simulation and optimization of physical equipment and processing flow, through the combination of virtual and reality, thereby improving production efficiency, reducing maintenance costs, and promoting the development of intelligent manufacturing. This paper summarizes the digital twin technology in the mechanical industry, and discusses the application status and future development trend of the technology in the mechanical industry. Through the systematic analysis of the development of digital twin technology in the machinery industry, this study provides valuable insights and a basis for decision-making for interested parties in the machinery industry.

基于数字孪生技术的高校固定资产管理数字化模型研究

文章旨在探讨数字孪生技术在高校固定资产管理中的应用,并分析其对高校固定资产管理效率和可持续发展的影响。研究通过对比高校传统固定资产管理方式,验证数字孪生技术在高校固定资产管理中的价值,进而对数字孪生赋能高校固定资产管理的技术路线进行深入探讨,最终证明数字孪生技术在高校固定资产管理中具有显著优势。文章所提模型不仅可以提高固定资产的利用效率,优化维护保养流程,降低成本,还可以为高校管理决策提供有力支持。因此,数字孪生技术对于推进高校固定资产管理数字化转型具有较高的参考价值。

启蒙视域下数字孪生技术在机械制图课程中的实践研究

数字孪生技术通过数学建模和仿真,将真实物理系统与数字技术相结合,以实现系统的监测、分析和优化。机械制图课程强调理论与实践的结合,是一门互动性和实验性较强的综合性课程。该文基于数字孪生技术对机械制图课程教学模式及教学方法进行优化,通过模拟和仿真,学生可以观察不同因素对系统行为的影响,从而更深入地了解机械工程的基本原理,这种教学模式可以激发学生的创造力,使其更加积极地参与课程。通过实践测试可知,优化后的教学模式可以有效提高学生的学习体验和教育效果。

数字孪生技术驱动下的高校场馆空间服务重构探析

本研究从分析高校通用场馆与军队院校场馆空间的构成入手,在遵循军队院校场馆空间服务重构原则的基础上,探讨运用数字孪生技术,优化各类场馆管理模式与功能设计,提高孪生文化场馆与军事训练场馆服务效益,旨在推进智能化、高效化的智慧场馆发展。

面向空天地一体化网络的数字孪生技术架构及应用

详细探讨了数字孪生技术在空天地一体化通信中的具体架构,以及网络优化方面的应用。将数字孪生分为虚拟空天地一体化网络和智能决策层。虚拟网络是对物理空天地通信网的精准映射,支持实时监控和测试验证功能。在智能决策层,通过环境感知与业务预测实现网络优化。最后,验证了面向空天地一体化的数字孪生技术在动态通信网络优化中的巨大潜力,为网络优化的未来发展提供了创新思路。