行业动态
数字孪生与数字线程技术融合的全生命周期管理

阅读数:2025年06月05日

在工业4.0与智能制造浪潮下,数字孪生(Digital Twin)与数字线程(Digital Thread)技术的协同应用正成为企业实现产品全生命周期管理的核心技术路径。这两种技术的深度融合不仅重构了传统制造模式,更在研发设计、生产运维到回收再利用的完整链条中创造了新的价值空间。

数字孪生通过构建物理实体的虚拟镜像,实现了从微观零件到宏观系统的多尺度建模。其核心优势在于实时数据映射能力——借助IoT传感器采集的工况数据,数字孪生体可动态反映实体对象的运行状态。某航空发动机案例显示,通过叶片应力分布的孪生模拟,企业将故障预测准确率提升至92%,维护成本降低37%。



数字线程则扮演着数据动脉的角色,它打破了传统工业中的信息孤岛。基于MBSE(Model-Based Systems Engineering)框架,从需求分析、仿真验证到生产制造的各类数据被赋予统一的语义语境。某新能源汽车企业通过建立跨部门的数字线程,使BOM数据传递效率提升5倍,工程变更周期缩短60%。

二者的融合创新体现在三个维度:首先,在数据层实现双向闭环,数字线程的结构化数据流为孪生体提供养分,而孪生体的仿真结果又反哺线程优化;其次,在业务层形成协同网络,研发端的参数变更可通过线程实时传导至制造端,产线又能将实际加工偏差反馈给设计系统;最后在决策层构建认知引擎,结合AI算法实现从"事后分析"到"事前预测"的转变。

实施过程中仍需突破三重挑战:异构系统的数据治理需要建立OPC UA等标准化接口;多源时序数据的融合分析依赖边缘计算架构;组织变革则要求建立跨职能的数字主线团队。某智能工厂的实践表明,采用模块化部署策略,先聚焦关键产线再逐步扩展,可使投资回报周期控制在18个月内。

随着数字孪生体精细度与数字线程覆盖度的持续提升,未来将出现"孪生线程网络"新形态。通过区块链技术确保数据确权,结合AR/VR实现沉浸式交互,企业最终能构建贯穿产品全生命周期的数字连续性。这种转型不仅是技术升级,更是制造范式从"物理驱动"向"数据驱动"的根本变革。



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