数字孪生：数实融合时代的转型之道

第1章 工业数字孪生概述 / 001
1.1　工业数字孪生的发展脉络 /　002
1.2　工业数字孪生的定义及功能架构 /　002
1.3　发展工业数字孪生的意义 /　004
1.4　工业数字孪生技术体系架构 /　005
1.4.1　数字支撑技术 /　006
1.4.2　数字线程技术 /　006
1.4.3　数字孪生体技术 /　008
1.4.4　人机交互技术 /　010

第2章　数字孪生技术应用及产业发展态势 /　013
2.1　数字孪生技术应用的发展范式 /　014
2.2　数字孪生的典型应用场景 /　017
2.3　垂直行业的应用特点 /　018
2.3.1　流程行业分析 /　018
2.3.2　多品种小批量离散行业分析 /　022
2.3.3　少品种大批量离散行业分析 /　025
2.4　工业数字孪生产业体系分析 /　029
2.4.1　数字线程工具供应商呈现两极分化特点 /　030
2.4.2　建模工具供应商加快布局 /　030
2.4.3　孪生模型服务供应商构筑创新型数字孪生应用模式 /　031
2.5　多类主体构建深层次数字孪生应用 /　032
2.5.1　建模工具服务商与平台企业合作，实现数据和模型的汇聚打通 /　032
2.5.2　建模工具服务商与新一代信息技术企业合作，优化数字孪生建设及应用 /　033
2.5.3　建模工具服务商与垂直行业合作，提升数字孪生解决方案实施能力 /　033
2.6　巨头企业打造数字孪生核心竞争力 /　034
2.6.1　西门子构建虚实互动的工厂级数字孪生解决方案 /　034
2.6.2　达索公司构建闭环优化的产品数字孪生解决方案 /　034
2.6.3　施耐德电气公司打造行业专属的全套解决方案 /　035
2.7　美国全方位布局数字孪生 /　035
2.8　德国加快打造数字孪生竞争优势 /　037
2.9　中国数字孪生市场活跃 /　038
2.10　其他国家尚未形成体系布局 /　039
2.11　工业数字孪生趋势展望 /　039

第3章　供给侧解决方案 /　041
3.1　数字线程工具供应商的MBSE平台工具 /　042
3.1.1　PTC-MBSE解决方案 /　042
3.1.2　数设科技的MODELWORX /　046
3.1.3　世冠科技的GCAir /　050
3.2　数字线程工具供应商的管理壳平台工具 /　053
3.2.1　东软集团的管理壳平台工具 /　053
3.2.2　菲尼克斯的电气管理壳平台工具 /　054
3.2.3　中国科学院沈阳自动化研究所的管理壳平台工具 /　056
3.3　建模工具供应商的产品研发工具 /　060
3.3.1　PTC-Creo/CAE工具 /　060
3.3.2　艾迪普的iArtist 3D实时建模工具 /　062
3.3.3　云道智造的Simdroid /　065
3.3.4　普汉科技的多行业几何建模工具 /　069
3.3.5　数洋智慧的流体仿真平台DO-CFD /　071
3.3.6　英特仿真的INTESIM-MultiSim多物理场仿真及优化平台 /　074
3.3.7　远算科技的格物仿真云平台 /　077
3.3.8　中汽数据的基于深度强化学习的有限元网格自动划分工具软件 /　080
3.4　建模工具供应商的事件仿真工具 /　083
3.4.1　傲林科技的“事件网络”技术 /　083
3.4.2　北京航天智造的虚拟工厂服务套件 /　086
3.4.3　东软集团的连续系统仿真工具 /　090
3.4.4　明材教育科技的数字孪生应用开发系统 /　091
3.4.5　华龙讯达的木星数字孪生开发平台 /　094
3.4.6　英特仿真的数字人软件 /　098
3.4.7　中冶赛迪的铁水铁路调度仿真库 /　100
3.4.8　中冶赛迪的StreamDEM /　101
3.5　建模工具供应商的数据建模工具 /　102
3.5.1　寄云科技的大数据分析建模平台DAStudio /　102
3.5.2　数码大方的CAXA 3D实体设计 /　107
3.5.3　东软集团的数据建模工具 /　110
3.5.4　朗坤的苏畅工业数据智能平台 /　111
3.5.5　沈阳自动化研究所的数据建模工具 /　116
3.5.6　震兑工业的白泽数字孪生管理系统 /　120
3.5.7　智模软件的“供应链优化大师” /　123
3.6　建模工具供应商的业务流程建模工具 /　125
3.6.1　大通惠德的设备状态智能监测与故障诊断平台 /　125
3.6.2　朗坤的设备机理建模平台 /　128
3.7　孪生模型服务供应商—产品研发模型服务商 /　132
3.7.1　PTC的产品研发模型服务 /　132
3.7.2　北京航天智造的航空航天行业工业机理模型托管平台 /　134
3.7.3　格物致道的设备研发运维数字孪生平台 /　138
3.7.4　忽米网络的忽米瑶光 /　140
3.7.5　鸣启数字科技的Factory Building /　143
3.8　孪生模型服务供应商—装备机理模型服务商 /　147
3.8.1　博华科技的基于数字孪生的高价值装备智能运维平台 /　147
3.8.2　宜视智能的ARS数字孪生解决方案 /　152
3.9　孪生模型服务供应商—生产工艺模型服务商 /　153
3.9.1　优倍自动化的优倍云MES /　153
3.9.2　上海优也的数字孪生模型与数据集成分析综合解决方案 /　157
3.9.3　今天国际的数字孪生管控系统2.0 /　160
3.9.4　火星视觉的工厂数字孪生智慧监管平台 /　163

第4章　应用侧典型案例 /　169
4.1　海尔的全流程数字孪生平台 /　170
4.1.1　优势分析 /　170
4.1.2　实施步骤及路径 /　172
4.1.3　案例推广应用价值 /　172
4.1.4　实施效果 /　173
4.2　湃睿科技的汽车雷达数字孪生虚拟监控系统 /　173
4.2.1　优势分析 /　175
4.2.2　实施步骤及路径 /　176
4.2.3　案例推广应用价值 /　176
4.2.4　实施效果 /　177
4.3　摩尔公司的摩尔数字孪生智能工厂 /　178
4.3.1　优势分析 /　178
4.3.2　实施步骤及路径 /　180
4.3.3　案例推广应用价值 /　181
4.3.4　实施效果 /　181
4.4　石化盈科的基于数字孪生的ProMACE平台 /　182
4.4.1　优势分析 /　183
4.4.2　实施步骤及路径 /　184
4.4.3　案例推广应用价值 /　185
4.4.4　实施效果 /　185
4.5　ANSYS/阿里巴巴的电力变压器设备数字孪生 /　185
4.5.1　优势分析 /　185
4.5.2　实施步骤及路径 /　186
4.5.3　案例推广应用价值 /　188
4.5.4　实施效果 /　189
4.6　战未科技的数字孪生风力发电机系统 /　189
4.6.1　优势分析 /　189
4.6.2　实施步骤及路径 /　191
4.6.3　案例推广应用价值 /　191
4.6.4　实施效果 /　191
4.7　恒力石化的基于数字孪生的流程行业产线应用 /　192
4.7.1　优势分析 /　194
4.7.2　实施步骤及路径 /　194
4.7.3　案例推广应用价值 /　195
4.7.4　实施效果 /　196
4.8　机械九院的红旗HE焊装工厂 /　196
4.8.1　优势分析 /　196
4.8.2　实施步骤及路径 /　197
4.8.3　案例推广应用价值 /　197
4.8.4　实施效果 /　198
4.9　朗坤智慧科技的智能化设备健康管理与故障诊断系统 /　198
4.9.1　优势分析 /　199
4.9.2　实施步骤及路径 /　201
4.9.3　案例推广应用价值 /　202
4.9.4　实施效果 /　202
4.10　朗坤智慧科技的上海KSB远程精准运维平台 /　203
4.10.1　优势分析 /　204
4.10.2　实施步骤及路径 /　205
4.10.3　案例推广应用价值 /　206
4.10.4　实施效果 /　206
4.11　安世亚太的空调系统数字孪生应用案例 /　207
4.11.1　优势分析 /　207
4.11.2　实施步骤及路径 /　208
4.11.3　案例推广应用价值 /　211
4.11.4　实施效果 /　212
4.12　西奥电梯的先进制造数字孪生应用案例 /　212
4.12.1　优势分析 /　213
4.12.2　实施步骤及路径 /　213
4.12.3　案例推广应用价值 /　216
4.12.4　实施效果 /　216
4.13　上海及瑞的福田汽车数字孪生应用案例 /　217
4.13.1　优势分析 /　217
4.13.2　实施步骤及路径 /　218
4.13.3　案例推广应用价值 /　218
4.13.4　实施效果 /　219
4.14　轨道交通的工艺仿真与工厂仿真综合应用 /　219
4.14.1　优势分析 /　220
4.14.2　实施步骤及路径 /　220
4.14.3　案例推广应用价值 /　222
4.14.4　实施效果 /　223
4.15　通力的科研生产一体化平台 /　223
4.15.1　优势分析 /　223
4.15.2　实施步骤及路径 /　224
4.15.3　案例推广应用价值 /　227
4.15.4　实施效果 /　228
4.16　盈趣科技的消费电子产品智能生产线 /　228
4.16.1　优势分析 /　228
4.16.2　实施步骤及路径 /　229
4.16.3　案例推广应用价值 /　230
4.16.4　实施效果 /　230
4.17　互时科技的管道数字孪生施工管理 /　232
4.17.1　优势分析 /　232
4.17.2　实施步骤及路径 /　233
4.17.3　案例推广应用价值 /　234
4.17.4　实施效果 /　234
4.18　中科辅龙的流程工业数字车间 /　235
4.18.1　优势分析 /　235
4.18.2　实施步骤及路径 /　236
4.18.3　案例推广应用价值 /　237
4.18.4　实施效果 /　237

第5章　第三届中国工业互联网大赛—工业互联网+数字孪生专业赛案例 /　239
5.1　算法赛 /　240
5.1.1　北京大学—针对锡膏印制技术的缺陷预测与改进方案 /　240
5.1.2　海河大学—锡膏性状对产品质量的影响因素分析 /　244
5.1.3　南京航空航天大学—基于LightGBM的SMT分类模型及改进方案 /　247
5.1.4　安徽大学—锡膏印制质量影响因素的数学建模 /　251
5.1.5　安徽工程大学—锡膏印制质量与生产率提升方案 /　255
5.1.6　安徽信息工程学院—丝印全连接神经网络模型 /　262
5.1.7　哈尔滨工程大学—基于机器学习的SMT锡膏印制质量研究 /　267
5.1.8　中国民用航空局—锡膏印制过程的质量预测及优化 /　271
5.1.9　中国科学院自动化研究所—SMT丝印工艺质量预测与优化 /　275
5.2　创意赛 /　280
5.2.1　新奥集团—油气管道数字孪生体解决方案 /　280
5.2.2　海尔—基于COSMOPlat工业互联网平台的数字孪生应用解决方案 /　288
5.2.3　共生物流/安徽师范大学/安徽工程大学—基于数字供应链孪生的智慧物流解决方案 /　293
5.2.4　美云智数—M.IoT数字孪生灯塔工厂 /　298
5.2.5　南方电网—面向新型电力系统的“新基建” /　302
5.2.6　容知日新—基于预测性维护的设备智能运维平台解决方案 /　305
5.2.7　中国民航大学—清洗设备运维的数字孪生解决方案 /　309
5.2.8　中铁设计数字中心—面向铁路工程设计的数字孪生解决方案 /　313