数智双擎:数字孪生与人工智能融合驱动行业智能化跃迁

数智双擎:数字孪生与人工智能融合驱动行业智能化跃迁
2025年03月04日 11:53 戎光科技

在当今数字化时代,数字孪生和人工智能技术正逐渐成为各行各业发展的重要引擎,两者结合为实现更加智能化的系统和自动化决策提供了基础。数字孪生通过创建虚拟模型来模拟和预测物理世界的行为,人工智能则为这些模型赋予了学习和自主优化的能力。

数字孪生:现实世界的数字化影像

数字孪生体,简单来说,就是现实世界的数字化镜像。它通过集成传感器、物联网、大数据等技术,将现实世界中的物理对象、运转过程和系统进行数字化映射,创建一个与之完全同步的数字场景,可以对物理实体进行实时监控和模拟,帮助我们更好地理解和优化现实世界,从而为管理者提供直观、高效、精准的数据支持和决策依据。

人工智能:智能决策的“超级大脑”

如果说数字孪生体是城市的“眼睛”,那么AI则是城市的“大脑”。AI通过深度学习、自然语言处理等技术,能够从海量数据中提取有价值的信息,进行智能分析和预测。

一、数字孪生与人工智能的协同效应

数字孪生和人工智能的结合大幅扩展了两者的功能,使得数字孪生模型不仅能够反映物理实体的状态,还能通过人工智能算法进行自适应学习和智能优化。以下是两者结合所产生的关键协同效应:

1、数据驱动的实时感知与反馈:数字孪生提供实时数据反馈,AI能够分析这些数据并发现潜在模式,实现动态优化。

2、智能预测与决策支持:基于历史数据和深度学习算法,AI能够为数字孪生提供预测功能,帮助决策者提前制定应对策略。

3、自适应优化:人工智能能够识别系统内的潜在问题,通过机器学习算法自动优化数字孪生模型参数,从而提升系统运行效率。

4、异常检测与自我修复:AI通过对数字孪生模型中的数据异常进行识别,并可以模拟不同的解决方案进行自我修复,确保系统稳定运行。

二、数字孪生与AI融合应用,赋能行业管理与精准治理

戎光科技以国防科技为引领,基于国产自主可控的数字孪生技术,融合 AI 人工智能,提供满足行业场景中的多种技能需求,真正释放 AI 生产力,并已在数字政府、数智运维、国防动员、数字勤务、智能制造等领域落地应用,在行业实际业务中发挥价值。

数智运维

基于数字孪生与人工智能技术,实现面向于建筑、园区、工厂、城市的运维与运营的管理通过技术手段实现自动监测、自主报警,提升管理的同时降低成本,最终实现“减人增效节能降耗“的目的。

在数字孪生与人工智能技术应用方面,整体主要体现在:

可视化监控与远程运维:数字孪生通过创建与现实设备同步的虚拟模型,结合人工智能技术对实时数据进行智能分析和预测,实现远程精准监控、故障快速识别与预警,为运维管理提供智能化决策支持,从而显著提升设备监控效率和运维质量。

全方位数据采集与融合:数字孪生通过传感器实时采集物理实体数据构建虚实映射模型,人工智能对多源异构数据进行清洗、标注及分析处理,最终实现智能化监测应用,例如在智能工厂中,通过设备运行参数分析精准评估设备状态。

智能故障诊断与快速定位:当故障发生时,数字孪生提供详细的虚拟模型和实时状态信息,人工智能运用故障诊断算法,快速定位故障位置和原因,提高故障诊断的准确性和效率。

预测性维护与寿命评估:数字孪生基于实时数据和仿真模型模拟设备运行状态,人工智能利用历史数据和实时数据建立预测模型,两者结合实现对设备故障的精准预测和设备健康状况的评估,提前制定维护策略。

运维决策支持与优化:基于数字孪生对物理系统的全方面呈现和人工智能的数据分析与预测结果,制定出最优的运维策略,包括维护时间、维护内容、资源分配等。

数字政府

数字政府其中的一个重要内容就是构建城市数字公共基础设施。我光开发了“城市数字公共基础设施平台”,该平台基于戎光自身强大的数据处理能力,为促进政府各部门间数据的流通、共享,实现基础能力的共建共享。平台实现对数据、共享能力的组织调度、统一部署与有序供给,为应用快速构建提供系统性地支撑。

在数字孪生与人工智能技术应用方面,整体主要体现在:

1》智能决策支持

人工智能的大数据分析和机器学习算法,能对这些数据进行深度挖掘和分析。结合数字孪生构建的城市虚拟模型,为城市管理者提供多维度的决策参考。

2》实时监测与预警

人工智能实时分析数据并监测异常(如桥梁应力超限、管网压力突变),同步通过数字孪生模型精准定位异常位置、可视化呈现设施状态,辅助运维人员快速处置,从而预防安全事故并保障基础设施安全运行。

3》城市基础设施管理

运用数字孪生技术为城市基础设施构建三维模型并实时监测状态。结合人工智能的故障诊断和预测技术,对基础设施(如桥梁裂缝、管网泄漏)的运行数据进行分析,提前发现潜在故障和安全隐患,实现精准的维护管理,从而提升运维效率与设施安全性,

4》城市应急管理构建城市应急管理的数字孪生平台,整合公安、消防、医疗、交通等多部门的资源和数据。利用人工智能的灾害预测、风险评估和应急调度技术,在突发事件发生时,快速模拟灾害发展态势,制定最优的应急救援方案,实现多部门的协同作战和高效救援。例如在火灾、洪水等灾害发生时,通过数字孪生平台实时掌握灾害现场情况,合理调配救援力量和物资。

国防动员

戎光以“源于国防 扎根人防 保障国动 服务社会"为目的和已任,基于数字化技术,为国防动员、人民防空及国防工程等提供整体解决方案。公司以“国防动员数字化与应急应战大数据服务平台"为基础,以“一切为备战"为核心理念,对国防、国动、人防等信息化应用进行深入研究。经过持续探索实践,构建出体系化的智慧军营与智慧国动(人防)解决方案,实现了相应的多类专业化应用,在全国各地打造了多个标杆案例,获得了客户的高度认可。

在数字孪生与人工智能技术应用方面,整体主要体现在:

1)资源管理与调配精准化

数字孪生精确建模展示国防动员资源,人工智能评估资源状况,两者结合实现资源的动态优化调配,确保在军事行动或重大事件中资源高效利用。

2)预案制定与演练智能化

数字孪生构建逼真虚拟场景为预案制定提供参考,人工智能进行预案的模拟推演、评估与优化,提升预案的科学性和实用性。

3)指挥决策支持高效化

数字孪生整合数据形成统一战场态势图,人工智能深度分析提供实时态势感知和智能辅助决策建议,助力指挥员准确把握局势并做出最优决策。

4)人员训练与装备保障科学化

数字孪生创建沉浸式训练环境,人工智能实现人员能力评估与个性化训练;同时,数字孪生监测装备状态,人工智能进行故障预测和维修方案优化,提高人员训练效果和装备完好率。

智能制造

基于戎光基础研发能力与信息系统集成交付能力,打通智能建造与智能制造全流程,打造“状态感知-实时分析-科学决策-精准执行"的全量化数字建造与制造的管理模式。

在智能建造与智能制造领域,戎光以“智能建造&智能制造(共性服务平台)与基础软件"等,依托于自身数字孪生的能力与底层技术融合人工智能,面向于工程项目管理企业以及工艺流程型的智能制造企业,融合用友相应的产品体系,为工程建造企业与智能制造企业提供一系列的整体解决方案,协助建造企业与制造企业实现数字化转型。

1)生产过程优化

数字孪生通过构建生产系统的虚拟模型,实时映射实际生产过程,人工智能则基于模型数据进行分析,能识别生产瓶颈、优化生产流程,提高生产效率和产品质量,降低生产成本。

2)设备运维管理

利用数字孪生对设备进行实时状态监测,结合人工智能的故障预测算法,可提前预测设备故障,实现预防性维护,减少设备停机时间,提高设备利用率。

3)质量检测与控制

数字孪生能够模拟产品生产过程,预测产品质量问题,人工智能借助图像识别、数据分析等技术,可对产品进行在线检测和质量评估,及时发现缺陷并进行质量追溯,确保产品质量的稳定性。

4)供应链协同优化

数字孪生技术可构建供应链的虚拟模型,清晰展示物料流、信息流和资金流,人工智能通过数据分析和智能算法,优化供应链的库存管理、物流配送和供应商协同,提高供应链的响应速度和灵活性。

5)智能决策支持

数字孪生整合生产制造中的各类数据,形成统一的数据平台,人工智能利用大数据分析、机器学习等技术,为企业管理者提供生产计划、资源配置、市场预测等方面的智能决策支持,助力企业制定科学合理的发展战略。

数字孪生与人工智能不仅是技术创新的产物,更是推动数字化转型的重要力量,随着技术的不断进步,AI 与数字孪生将在更多领域展现其强大的潜力,辅助各行业业务提升管理和决策的效率和精准度。戎光科技将继续鼎力推进与AI、大模型等新技术深度融合,不断拓展AI与数字孪生融合应用的深度和广度,落地 AI 与数字孪生的实际应用价值,赋能千行百业从数字化走向智能化,赢战智能化时代新考验。

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