什么是数字孪生?

想象一下，如果你可以创造一个你自己的数字副本. 虚拟复制品——或数字双胞胎——将在各方面都像你, 除了拥有超能力:你所犯的任何错误都不会对现实生活产生影响. 你可以简单地研究结果并从中学习.

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Colaw是SMU 莱尔的校友，他在洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)度过了他的职业生涯，探索数字化转型和自动化如何彻底改变制造业. 他的努力最终为公司节省了逾2亿美元的成本，并提高了安全性和效率.

在新大莱尔, Colaw现在正在帮助学生, 研究人员和行业专业人士更好地了解如何利用数字化和数据驱动的决策来实现制造业的未来. 新大在支持这项研究方面具有独特的优势 NVIDIA DGX SuperPOD™ 提供高性能的人工智能超级计算能力.

克里斯·科劳在数字和人类增强制造中心用3d打印的战斗机模型和人工智能相机

“挑战工业4的极限.向世界展示如何集成这些技术是一项有价值的技能, 尤其是对那些为未来做好准备的新兴劳动力, SMU 莱尔的弹性工程师,Colaw说。.

什么是数字孪生，它是如何工作的?

数字双胞胎不像传统的静态3D模型. 他们不断地学习, 更新, 并通过现实世界对象的数据进行优化, 系统, 或者他们正在“孪生”的过程.

现实世界的物体配备了产生数据的传感器, 哪一个适用于数字孪生. 然后利用数字模型进行仿真, 在问题发生之前进行预测, 探索新机会, 为未来做计划. 用户可以通过增强现实和虚拟现实与数字模型进行交互.

比如，新加坡管理大学莱尔学院 野马火箭俱乐部 在Spaceport America Cup火箭工程竞赛中，他们使用数字孪生技术来投射火箭的轨迹. 亚历山大·勃兰特博士.D. 的学生 机械工程, 使用计算机辅助设计模型创建了野马火箭公司的数字双胞胎，该模型可以通过虚拟和增强现实进行可视化缩放, 还有关于火箭动力学和运动学的模拟软件.

“这不仅仅是一个模拟，”勃兰特说. “它使我们能够准确地代表物理世界中的某些东西，并清楚地知道这枚火箭将会做我们认为它会做的事情. 我有了第一次发射的数据，现在我可以把这些数据带回数字孪生模型，并在随后的发射中不断更新，以不断改进模型.”

Colaw也在研究如何将人工检查飞机数字化. 通常, 机械师会在检查员的跟踪下检查每个缝隙是否有异物或缺陷. 采用数字孪生技术, 当人工智能摄像头检测到异物或缺陷时，工作人员可以立即收到警报, 虚拟模型会显示它的确切位置.

“你需要精确到毫米的飞机缺陷定位，”Colaw说. 这就是数字孪生兄弟的用兵之处. 您还可以模拟外来物体如何迁移到飞机中. 不应该在那里的物体可能会造成严重的后果——比如堵塞燃油过滤器，导致坠机.”

数字化的双重好处

数字孪生技术的可能性是巨大而令人兴奋的，包括:

• 监测设备:跟踪性能并在故障发生之前进行预测
• 产品设计: 在生产前在虚拟环境中测试产品设计
• 个性化药物: 发展个体化治疗并预测结果
• 管理基础设施: 维护道路、桥梁和公用设施
• 优化能源网: 模拟自然灾害，预测负荷和故障
• 试验车辆设计: 在生产前对性能进行评估
• 创建虚拟教室: 开发沉浸式学习的数字环境

“我们很高兴通过我们的数字和人类增强制造中心将数字孪生研究带到SMU和达拉斯地区,阿德尔·阿拉迪尼说, Ph.D., 该中心的研究创新执行主任兼新大机械工程教授莱尔. “未来的工程师们需要以与现在不同的方式思考和工作, 将人工智能和机器学习与传统机械工程相结合. 我们的中心将提供一个探索可能性的空间.”  

关于鲍比·莱尔工程学院
新加坡管理大学莱尔工程学院 在超越传统界限的创新中茁壮成长. 我们坚信外部资金的力量, 行业支持的研究，以推动进步，并为优秀的学生提供有价值的行业见解. 我们的使命是引领工程教育的数字化转型, 同时确保每个学生毕业时都是一个自信的领导者. 成立于1925年, SMU莱尔是西南地区最古老的工程学院之一, 提供本科和研究生课程, 包括硕士和博士学位.