数字孪生技术(Digital Twin)让飞机的质量提升了 40%-50%,我们依然处于这项技术很早期的阶段。

—— 波音 CEO Dennis Muilenburg

大声

03-15 09:00

波音 737 MAX 在不到五个月内发生了两起严重的坠机空难,截至 3 月 14 日,包括美国在内的多个国家和地区都宣布停飞该款型号的飞机。

如何让飞机在制造、维修和飞行过程中更安全、可控?除了常规的检修还有一个被热议的技术方案是「数字孪生」(Digital Twin)。

数字孪生,顾名思义就是一个在现实中的物理实体,在虚拟信息空间里还有一个与物理实体动态一致的数字副本。

比如一架飞机从设计、生产阶段开始,就构造一个数字模型,在飞机投入使用后,这个数字模型也会模拟记录飞机的损耗情况,反映飞机的整个生命周期。

就像科幻电影《头号玩家》那样,现实世界中的人,在游戏《绿洲》这个虚拟世界里也有另一个自己。飞机场里有一架波音飞机,航空公司的系统里也有一个文件夹,里面是一架飞机的 3D 模型数据,与飞机场那架一模一样并与之对应。

「数字孪生」最早由美国学者迈克尔· 格里弗斯(Dr. Michael Grieves)于 2002 年提出,美国空军、NASA 也对此项技术保持关注。

波音是全球航空工业中屈指可数开始采用数字孪生技术进行生产制造的公司。波音 CEO Dennis Muilenburg 在去年曾公开表示:

波音正在向基于模型的工程数字化转型,从供应链、生产链,再到服务客户的整个工程和研发系统,我们为产品建立了数字生命周期。飞机的数字孪生,将会在未来释放不可预计的价值。

目前大型工业产品的数字孪生技术依然不够成熟,即使工业结构有精细详尽的数字模型,但短板依然不少,这项技术需要对机器进行全域感知、运行监测,并整合历史积累数据进行运算,还要做到快速及时地输出信息。

数字孪生技术让我们飞机的质量提升了 40%-50%,我们依然处于这项技术很早期的阶段。

数字孪生高度依赖传感器所采集的数据和信息,然而在目前的技术水平看来,对飞行器进行精确的全域感知依然有难度。物理实体的数据不够详尽,因此数字副本也会有所缺失,这就会导致数字副本得出的预测和判断有误差。

这项技术的瓶颈来自方方面面,比如软件上我们需要更加先进的算法,硬件上我们需要运算能力更强大的处理架构,以及更精密耐用的各类传感器。

数字孪生是一个工业制造的技术目标,其真正功能是在物理世界和数字世界之间建立起全面、实时、精准的连接。这个技术可以为工业制造、未来生活带来无限的可能,但就目前看来,数字孪生技术的实现,依然很遥远。

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