发挥数字与物理世界的交互融合的价值。
首先,提高运营效率。通过数字化技术优化业务流程,减少繁琐的人工操作,实现自动化和智能化,从而降低成本,提高生产和服务的速度与质量。
其次,增强竞争力。在数字化时代,企业需要利用数字手段创新产品和服务,满足客户不断变化的需求,从而在市场中脱颖而出。
再者,改善客户体验。借助数字化渠道更精准地了解客户需求,提供个性化的产品和服务,增强客户的满意度和忠诚度。
另外,促进创新。数字化为企业创造了新的商业模式和业务机会,激发内部的创新能力,推动企业持续发展。
最后,实现数据驱动的决策。收集、分析和利用大量的数据,为企业的战略制定和日常决策提供科学依据,降低决策风险。
总之,数字化转型旨在使企业适应时代发展,提升综合实力,实现可持续的增长和发展。

ANSYS 基于仿真的数字孪生是一种创新技术。它将物理实体与虚拟模型相连接,通过实时数据采集和仿真分析,精准反映实体的状态和行为。能预测故障、优化性能,为企业决策提供有力支持,提升效率和竞争力。

数字孪生是客观事物在虚拟世界的镜像
数字孪生是一项前沿技术,它如同客观事物在虚拟世界的镜像。通过收集真实数据创建精准模型,实时反映实体的状态、行为和变化。为预测、优化和决策提供依据,实现物理与数字的融合,推动各领域的创新发展。
数字孪生为客户带来显著价值,主要体现在以下三个部分:
增加最大化收益方面,数字孪生能精准预测市场需求和产品性能,帮助客户优化生产和服务策略,开拓新的盈利渠道,从而实现收益的大幅增长。
在达到成本管理的底线方面,它可对生产流程进行精细模拟和优化,减少资源浪费,降低运营成本,同时提前发现潜在故障,降低维修成本,使客户在成本控制上更加出色。
获得/保持竞争优势上,数字孪生让客户凭借先进的技术手段和高效的运营模式,在市场中脱颖而出,能够快速响应市场变化,提供独特的产品和服务,巩固并扩大市场份额。
举个例子
数字孪生技术为获取叶片载荷数据开辟了新途径。通过创建叶片的数字孪生模型,实时收集物理叶片的运行数据,如转速、风速、温度等。

利用强大的算法和模拟能力,对这些数据进行分析和处理。数字孪生模型能够模拟叶片在不同工况下的受力情况,从而间接推算出叶片载荷数据。
这一技术不仅避免了直接测量的困难和风险,还能提供更全面、准确的载荷信息,为叶片的设计优化、故障预测和维护决策提供有力支持。

数字孪生技术在实际应用中具有重要意义。
从设计角度看,它能创建精准的虚拟模型,模拟不同设计方案的效果。帮助设计师提前发现潜在问题,优化产品结构和性能,从而做出更明智的设计决策,减少后期修改成本,提高产品质量。
在运行角度,数字孪生实时反映设备的运行状态。通过对运行数据的分析,预测可能的故障和性能下降趋势,为运行决策提供依据。例如,提前安排维护计划,避免突发故障导致的生产中断,优化运行参数以提高效率和节能。
总之,数字孪生技术极大地影响了设计和运行决策,提升了系统的可靠性和经济性。
构建精确、基于物理的仿真模型、验证和优化仿真模型、导出TWIN模型并与IIoT平台连接进行运营部署。

ANSYS Twin Builder支持从概念设计到运营阶段维护全过程

通过使用 ANSYS Twin Builder,用户能够在完成复杂系统功能、性能验证和优化的同时,缩短开发时间和降低研发成本,并将其用于故障诊断、系统预测性维护以及基于运行数据改进新产品等。
ANSYS Twin Builder 是一款跨学科多领域的系统仿真软件和数字孪生平台。它支持从概念设计到运营阶段维护的全过程,具有以下主要功能:

建模阶段的优势与能力:便捷的多源异构模型构建平台 支持多物理、多语言、高保真 模型。
支持多种建模语言
支持Modelica, VHDL-AMS, C/C++, SPICE 等语言
可扩展的多学科专业模型库
电气,、电子、机械、流体、热力、信号库等
与第三方工具(包含1D) 集成
支持FMI/FMU, 与ANSYS 3D和第三方Model Exchange& co- simulation
3D降阶模型生成与集成
通过ROM (Dynamic, Static and DX) 实现3D物理模型的简化
与嵌入式软件集成
SCADE Suite, SCADE Display 等

验证阶段优化与能力:确保产品的可靠性和鲁棒性、通过优化工具优化系统性能 、轻松集成与验证测试数据
集成后处理的多域仿真
分析和优化系统中多域组件之间的交互
快速人机界面原型设计
通过功能强大、易于设计和交互式的图形面板增强模拟体验
系统验证和优化
支持DoE、参数扫描和脚本 (VBA/Python)
XiL集成
支持模型在环 (MiL)和软件在环 (SiL) 在环工作流程

部署阶段优势与能力:运维优化 、预测性维护部署
快速连接到受支持的IIoT平台
配置连接器以连接到IIoT平台并发送和接收操作数据
ANSYS支持SAP预测工程洞察力
与Rockwell Automation and Azure 合作数字孪生
导出和部署生成的数字孪生模型
从Twin Builder导出以生成可兼容、可部署的 数字孪生体(.twin文件)
利用Ansys Twin Deployer轻松部署数字双胞胎
通过在双胞胎上执行验证和验证,显著减少部署时间
通过运行SDK把Twin模型部署到IIoT云平台

通过运行 SDK,将 Twin 模型部署到 IIoT 云平台是一项关键的技术操作。SDK 提供了必要的工具和接口,使得 Twin 模型能够与云平台进行无缝对接。
在部署过程中,SDK 负责处理模型的转换和优化,以适应云平台的架构和要求。它确保模型能够高效地在云端运行,实时接收和处理来自物理实体的大量数据。
部署到 IIoT 云平台后,Twin 模型能够实现远程监控、预测分析和智能决策等功能,为工业物联网的智能化发展提供强大支持,提升生产效率和质量。

EM/CFD/ME 等三维模型满足高精度的仿真分析要求 – 但对于运行三维瞬态分析的大型模型来说,计算成本很高。
ROM能显著模型大小及仿真时间,降阶模型(ROM)是动态模型的高保真简化
降阶模型的好处
理想的实验设计(DoE)/参数扫描 可以继承到Twin Builder参与系统仿真 数字孪生模型生成用于接近实时的应用场景
极大降低模型存储大小
重用验证过的三维模型用于系统仿真 帮助提升三维求解器的用途

在 Ansys Twin Builder 中,主要支持以下三种类型的降阶模型(Reduced-Order Model,ROM):
这些 ROM 可从 Ansys 结构、流体、电磁和半导体等产品生成,也能从各种第三方工具导入。通过使用 ROM 功能和库,用户可以更轻松地访问和管理所有 ROM,从而更高效地对复杂系统进行建模和仿真。ROM 的使用有助于提高仿真速度和效率,同时保持一定的精度,在数字孪生的创建和应用中发挥着重要作用。

Twin Builder 中的 ROM(Reduced-Order Model,降阶模型)技术将三维仿真与系统仿真相结合,具有重要作用。
三维仿真可详细模拟物理实体的特性,但计算成本较高。而系统仿真则侧重于整体系统的性能和行为分析。
ROM 技术的优势在于,它能够把复杂的三维仿真模型进行简化和降阶,转化为一维的高精度物理原型级模型。例如,使用 Ansys 结构、流体、电磁等产品生成的 ROM 可以为机械装配体、电磁致动器、电路等建模。
这样一方面保持了一定的精度,另一方面能与其他系统模型无缝集成,实现兼顾高精度和高效率的系统仿真,并支持实时仿真。Workbench 中创建的 3D ROM 还可导入到 Twin Builder 中,同时也能从各种第三方工具(如 optislang)导入 ROM,方便在一个简便的位置轻松访问和管理所有 ROM。通过这种方式,大大提高了仿真的速度和效率,使其能在实际应用中更快速地对不同工况进行模拟和分析,为数字孪生等应用提供有力支持。
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