本文通過對虛擬制造以及數(shù)字孿生的核心技術(shù)進行梳理,分析了虛擬制造和數(shù)字孿生的研究開發(fā)與應(yīng)用實踐案例,展望了數(shù)字孿生與虛擬制造的發(fā)展前景。
1 研究背景與發(fā)展現(xiàn)狀
虛擬制造系統(tǒng)首先要感知、建模,再進行分析推理。數(shù)字孿生是虛擬制造的使能技術(shù)。如果沒有數(shù)字孿生對現(xiàn)實生產(chǎn)體系的準確模型化描述,所謂的虛擬制造系統(tǒng)就是無源之水,無法落實。一方面,數(shù)字孿生可以支撐制造的物理世界和信息世界之間的虛實映射和雙向互動,進而形成數(shù)據(jù)感知-實時分析-智能決策-精準執(zhí)行的智能閉環(huán)。另一方面,數(shù)字孿生可以將實際的運行狀態(tài)、環(huán)境變化、突發(fā)擾動等參數(shù)與信息空間數(shù)據(jù)(如仿真預(yù)測、統(tǒng)計分析、領(lǐng)域知識等)進行充分的互動和深度融合,以提高制造過程中物理世界和信息世界的同步性和一致性。數(shù)字孿生與虛擬制造的關(guān)系如圖1所示。
圖1 數(shù)字孿生與虛擬制造的關(guān)系圖
1.1 虛擬制造
虛擬制造以虛擬現(xiàn)實(VR)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ),對產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模,在計算機上實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、加工和裝配、檢驗、使用,從而完成整個產(chǎn)品生命周期的模擬和仿真。虛擬制造技術(shù)近年來受到廣泛關(guān)注。該技術(shù)利用計算機仿真技術(shù)模擬產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)過程,幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品設(shè)計精度和生產(chǎn)效率。隨著科技的發(fā)展,虛擬制造技術(shù)已經(jīng)結(jié)合了許多相關(guān)技術(shù),如云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等,以提供更多的應(yīng)用場景和實時數(shù)據(jù)支持。
多領(lǐng)域、多尺度融合建模是虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過建立多領(lǐng)域、多尺度的模型,可以對不同的制造過程進行有效的仿真和優(yōu)化,從而提高制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量。數(shù)據(jù)采集與傳輸是虛擬制造的基礎(chǔ),涉及數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸,需要結(jié)合各種傳感器和通信技術(shù)。全周期數(shù)據(jù)管理是虛擬制造的另一項核心技術(shù),包括數(shù)據(jù)的收集、存儲、分析和應(yīng)用。通過全周期數(shù)據(jù)管理,可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控和優(yōu)化。數(shù)據(jù)驅(qū)動與物理狀態(tài)融合的狀態(tài)評估是虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,通過將實時數(shù)據(jù)與模型進行融合,可以實現(xiàn)對生產(chǎn)狀態(tài)的評估和預(yù)測。VR呈現(xiàn)技術(shù)是虛擬制造的重要組成部分。該技術(shù)通過將數(shù)字化的制造過程和產(chǎn)品呈現(xiàn)為視覺化場景,為制造過程提供直觀的展示。高性能計算技術(shù)是虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,可以提供高速的計算和數(shù)據(jù)處理能力,支持復(fù)雜的虛擬仿真和優(yōu)化。這些技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將促進制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級。
1.2 數(shù)字孿生
數(shù)字孿生是充分利用多種數(shù)據(jù)(包括物理模型、傳感器、運行歷史、試驗信息等),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程。其在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應(yīng)的實體裝備全生命周期過程。數(shù)字孿生技術(shù)的實現(xiàn)離不開許多先進技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。其技術(shù)體系按照從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集層到頂層應(yīng)用層的順序可以被劃分成四個層次,分別是數(shù)據(jù)保障層、建模計算層、數(shù)字孿生功能層和沉浸式體驗層。每一層功能的實現(xiàn)都在前一層的基礎(chǔ)之上進行,都是對前面各層功能的進一步豐富和拓展。
數(shù)字孿生的關(guān)鍵技術(shù)有多領(lǐng)域多尺度融合建模、數(shù)據(jù)驅(qū)動與物理模型融合的狀態(tài)評估、數(shù)據(jù)采集和傳輸、全壽命周期數(shù)據(jù)管理、VR呈現(xiàn)等。其中,多領(lǐng)域多尺度融合建模與虛擬制造中的建模關(guān)鍵技術(shù)一致。在具有復(fù)雜機理結(jié)構(gòu)的數(shù)字孿生目標系統(tǒng)中,通常很難構(gòu)建準確、可靠的系統(tǒng)級物理模型。因此,僅僅使用目標系統(tǒng)的解析物理模型對數(shù)字孿生目標系統(tǒng)進行狀態(tài)評估,并不能取得良好的評估效果。數(shù)字孿生技術(shù)使用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式,利用系統(tǒng)的歷史和實時運行數(shù)據(jù)對物理模型展開更新、修改、連接和補充。數(shù)字孿生對系統(tǒng)機理特征和運行數(shù)據(jù)特征進行了充分的融合,使之可以與系統(tǒng)的實時運行狀態(tài)更好地結(jié)合,從而得到一套可以動態(tài)、實時地跟蹤目標系統(tǒng)狀態(tài)的評估系統(tǒng)。數(shù)字孿生系統(tǒng)是物理實體系統(tǒng)的實時動態(tài)超現(xiàn)實映射。數(shù)據(jù)的實時采集傳輸和更新對于數(shù)字孿生具有至關(guān)重要的作用。在數(shù)字孿生系統(tǒng)中,數(shù)量眾多、種類繁多的高精度傳感器作為核心,構(gòu)成了數(shù)字孿生系統(tǒng)的感知基礎(chǔ)。要實現(xiàn)全生命周期的數(shù)據(jù)存儲和管理,就必須借助服務(wù)器的分布和冗余的存儲。因為數(shù)字孿生系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的實時性有非常高的要求,所以要對數(shù)據(jù)的分布架構(gòu)、存儲方式和檢索方式進行優(yōu)化,從而得到實時、可靠的數(shù)據(jù)讀取性能。這就是數(shù)字孿生系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)。VR技術(shù)可以讓用戶快速掌握系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)、特征、變化趨勢、健康狀況等多方面信息,從而激發(fā)用戶對系統(tǒng)的優(yōu)化與創(chuàng)新。在當前的云計算環(huán)境下,優(yōu)化可以從兩個方面著手,即云計算環(huán)境下的高性能數(shù)據(jù)分析算法的云端化和異構(gòu)加速架構(gòu)。數(shù)字孿生與虛擬制造的對比如表1所示。
表1 數(shù)字孿生與虛擬制造的對比表
1.3 虛擬制造+數(shù)字孿生與工業(yè)4.0
工業(yè)4.0指由人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、機器人技術(shù)、無人機、無人駕駛汽車、VR等主導(dǎo)的新一代工業(yè)革命。虛擬制造與數(shù)字孿生是工業(yè)4.0的必備技術(shù)。目前,國內(nèi)外正在進行各種類型的數(shù)字孿生研究。德國西門子開發(fā)了模擬本公司生產(chǎn)設(shè)施的數(shù)字孿生系統(tǒng),以構(gòu)建智能工廠。得益于此,西門子在工廠作業(yè)效率和質(zhì)量改進方面取得了顯著成效。智能工廠通過安裝在工廠和機器中的傳感器實時收集和分析數(shù)據(jù),能夠快速了解工廠情況并通過分析實現(xiàn)自行控制。日本三菱重工在建造風力發(fā)電廠的過程中引入了數(shù)字孿生的概念。數(shù)字孿生幫助三菱重工通過考慮風向、風速和地形來選擇發(fā)電廠的最佳位置。此外,新加坡政府還將整個城市數(shù)字化,并將數(shù)字化用于預(yù)測和管理交通。荷蘭鹿特丹市正在實時收集和分析船舶運營信息,以升級港口物流系統(tǒng)。
數(shù)字孿生不僅應(yīng)用于制造業(yè),在醫(yī)療、能源、金融和公共服務(wù)等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。未來,數(shù)字孿生有望通過與人工智能相結(jié)合,演變成更智能的形式。數(shù)字孿生的應(yīng)用范圍覆蓋將更大,而虛擬制造將成為制造業(yè)不可或缺的一環(huán)。
2 研究開發(fā)與應(yīng)用實踐
虛擬制造和數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展,為工業(yè)4.0提供了強有力的支持。將生產(chǎn)線上的物理過程數(shù)字化,為智能制造提供了強有力的技術(shù)支持。例如,在工業(yè)機器人領(lǐng)域,通過使用虛擬制造和數(shù)字孿生技術(shù),可以實現(xiàn)機器人的智能化控制和自適應(yīng),從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外,虛擬制造和數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用還可以支持在產(chǎn)品生命周期的各個階段中,實現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計、制造和維護。
本文以基于虛擬制造的虛擬油管監(jiān)測系統(tǒng)、智能農(nóng)業(yè)溫室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)以及虛擬鋰電池化成試驗生產(chǎn)線為例,對虛擬制造與數(shù)字孿生的研究開發(fā)與應(yīng)用實踐進行闡述。
2.1 基于虛擬制造的虛擬油管監(jiān)測系統(tǒng)
虛擬油管監(jiān)測系統(tǒng)需要能夠準確地模擬油管監(jiān)測的真實環(huán)境,包括管道結(jié)構(gòu)、流體傳輸、溫度、壓力等參數(shù)。這樣可以幫助操作人員更好地理解和分析實際油管的運行情況。本小節(jié)設(shè)計的基于虛擬制造的虛擬油管監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于某鋼廠中小型車間。根據(jù)需求,該系統(tǒng)先對VR的交互功能進行研究,再采用ActiveX技術(shù)把基于VR的測控界面封裝成標準化控件嵌入到組態(tài)軟件中,以實現(xiàn)物理油罐與虛擬油罐的無縫鏈接和動態(tài)數(shù)據(jù)交換,最終實現(xiàn)遠程監(jiān)測。
基于虛擬制造的虛擬油管監(jiān)測系統(tǒng)通過建模仿真技術(shù)與軟件開發(fā)技術(shù),實現(xiàn)虛擬人機交互,并通過運用幾何建模、物理建模、運動建模、行為建模、交互映射與模型分割等實現(xiàn)實時仿真。該系統(tǒng)通過軟硬件相結(jié)合的設(shè)計,實現(xiàn)虛擬場景的構(gòu)建與仿真。虛擬場景的設(shè)計包括可視化、數(shù)據(jù)處理和用戶交互等。虛擬場景設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 虛擬場景設(shè)計結(jié)構(gòu)圖
基于虛擬制造的虛擬油管監(jiān)測系統(tǒng)運用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)及模糊控制技術(shù),實現(xiàn)油罐監(jiān)控。虛擬油罐平臺的功能包括系統(tǒng)主畫面、歷史曲線權(quán)限設(shè)置、操作系統(tǒng)、智能報警以及網(wǎng)絡(luò)瀏覽。智能測控機理為傳感器采集油位數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)先傳輸?shù)綌?shù)據(jù)融合模塊,再傳輸?shù)娇偪仄脚_以輸出信號。智能測控機理如圖 3所示。
圖 3 智能測控機理
地下油庫虛實場景如圖 4 所示。
圖 4 地下油庫虛實場景
本文根據(jù)如圖 4( a) 所示的真實油管現(xiàn)場實際環(huán)境搭建虛擬環(huán)境。虛擬油管如圖 4( b) 所示。虛擬油管監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了如圖 4( d) 所示的數(shù)據(jù)實時傳輸與虛擬人機交互,最終實現(xiàn)操作人員的遠程智能測控。圖 4( c) 為應(yīng)用基地實際場景與虛擬監(jiān)控畫面。
通過利用虛擬制造、數(shù)字孿生技術(shù),并結(jié)合實時數(shù)據(jù)分析和模擬仿真可知,基于虛擬制造的虛擬油管監(jiān)測系統(tǒng)可以提供更高效、安全和可靠的油管監(jiān)測和管理解決方案。
2.2 智能農(nóng)業(yè)溫室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
智能農(nóng)業(yè)溫室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備溫度、濕度、光照、CO2 濃度、pH 值、土壤營養(yǎng)、病蟲害等參數(shù)的監(jiān)測功能,并能進行數(shù)據(jù)記錄、分析、警報和遠程監(jiān)控,以實現(xiàn)高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和資源管理;谔摂M制造的智能農(nóng)業(yè)溫室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的功能如下。首先,通過農(nóng)業(yè)智能巡視機器人在溫室內(nèi)進行自主行走,完成所需大棚內(nèi)數(shù)據(jù)信息的采集。然后,溫室環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測系統(tǒng)平臺遠程獲取溫室內(nèi)機器人采集到的微環(huán)境數(shù)據(jù),并實時顯示在遠程界面以供監(jiān)測。接著,作物生長環(huán)境專家系統(tǒng)實現(xiàn)基于智能機器人與監(jiān)測平臺的、面向作物生長過程溫室監(jiān)控的輔助決策功能。最后,系統(tǒng)在某農(nóng)業(yè)基地 840 m2 溫室番茄種植區(qū)完成現(xiàn)場驗證。虛擬溫室模型如圖 5 所示。
圖 5 虛擬溫室模型
因為從農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺中獲取到的數(shù)據(jù)非常龐大,而系統(tǒng)生成的信息非常復(fù)雜,所以僅依靠農(nóng)戶的技術(shù)水平很難直接使用這些原始數(shù)據(jù)進行決策。農(nóng)業(yè)專家只能根據(jù)定量分析的結(jié)果來作出正確的判斷和決策。也就是說,數(shù)據(jù)采集和控制設(shè)備的作用非常有限。解決問題的關(guān)鍵是對傳感器獲取的大量信息進行及時處理和整合。解決方案之一是在每個農(nóng)場都建一個計算機中心。但該方案的可行性太低。解決方案之二是把這些數(shù)據(jù)存儲在云中,從而為以后監(jiān)測作物的生長環(huán)境和生長過程,以及食品安全追溯等活動提供證據(jù)和奠定基礎(chǔ)。目前,在云服務(wù)端上已完成數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計以及對溫室設(shè)備的遠程控制服務(wù)等,并為將來的發(fā)展預(yù)留了適宜的接口。這將便于今后在這些服務(wù)的基礎(chǔ)上進一步衍生出更多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù),如植物生長過程分析、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)等。
溫室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能。
①數(shù)據(jù)采集。濕室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可采集溫室大棚的各種影響因素的數(shù)據(jù),如溫濕度、光照、CO2 濃度、土壤水分和溫度等信息。
②專家系統(tǒng)。作物生長環(huán)境專家系統(tǒng)實現(xiàn)基于智能機器人與監(jiān)測平臺的面向作物生長過程溫室監(jiān)控的輔助決策功能。整個基于虛擬制造的溫室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 6所示。
圖 6 溫室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
③通過農(nóng)業(yè)監(jiān)測機器人采集數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準性、實時性、一致性。借助監(jiān)測平臺的智能分析能力,可以擺脫溫室控制對人的依賴。溫室虛實場景如圖 7 所示。
圖 7 溫室虛實場景
智能農(nóng)業(yè)溫室微環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率、減少資源浪費,同時也為農(nóng)民提供了更便捷、可靠的農(nóng)業(yè)管理工具。
2.3 虛擬鋰電池化成試驗生產(chǎn)線
虛擬鋰電池化成試驗生產(chǎn)線的應(yīng)用需求包括工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制、過程仿真、培訓(xùn)和技能提升,以及可視化和決策支持等。虛擬系統(tǒng)可以幫助鋰電池制造企業(yè)提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化質(zhì)量管理,并降低成本和風險。虛擬系統(tǒng)設(shè)計需針對日產(chǎn)量為 10 000 片、容量為 10 Ah 的鋰電池的生產(chǎn)過程。虛擬仿真過程按照生產(chǎn)工藝要求,采用集運箱方式運輸鋰電池; 采用流水線方式進行虛擬仿真,并需要對集運箱和電池導(dǎo)體模型進行兩級編碼。虛擬仿真中的氮氣作為消防媒介,將現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)合。這將有助于優(yōu)化生產(chǎn)過程、提高效率和安全性。虛擬生產(chǎn)線是實現(xiàn)了工位控制、現(xiàn)場工作站控制和系統(tǒng)集控的大系統(tǒng),可通過虛擬儀表對數(shù)據(jù)進行顯示和采集仿真模擬。虛擬系統(tǒng)需設(shè)計開放式的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,以便實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時共享。
虛擬制造技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)體,可以實現(xiàn)對物流控制、倉儲管理、過程控制和工藝參數(shù)控制的模擬。
虛擬系統(tǒng)通過虛擬制造技術(shù),在仿真界面全面滿足鋰電池生產(chǎn)工藝要求; 通過虛擬仿真,優(yōu)化生產(chǎn)過程占地面積,提高現(xiàn)實場地使用效率; 通過模擬仿真,確保工藝流程的完整性、可實現(xiàn)性、可靠性。模擬仿真要同時保證自動化過程與緊急狀態(tài)下人工干預(yù)的可實現(xiàn)性。仿真過程需同時滿足消防要求,以確保安全生產(chǎn)。
自動化生產(chǎn)的工位布置如圖 8 所示。
圖 8 工位布置平面圖
鋰電池化成試驗生產(chǎn)線部分虛擬場景如圖9所示。
圖 9 生產(chǎn)線部分虛擬場景
虛擬鋰電池化成試驗生產(chǎn)線的應(yīng)用可以幫助優(yōu)化生產(chǎn)線設(shè)計、改進工藝、提升操作員技能,并提供故障診斷和優(yōu)化的支持。虛擬化技術(shù)在鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸增加,可以提高生產(chǎn)效率、降低成本和改善產(chǎn)品質(zhì)量。
3 發(fā)展趨勢
作為支撐虛擬制造的數(shù)字孿生技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)物理世界的精準映射,進而借助人工智能等方法有效解決工藝規(guī)劃和生產(chǎn)線優(yōu)化等問題。虛擬制造和數(shù)字孿生是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)。其未來發(fā)展趨勢如下。
①更高級的仿真技術(shù)。虛擬制造和數(shù)字孿生將更加強調(diào)仿真技術(shù)的發(fā)展,包括物理仿真、運動仿真、流體仿真等,以提供更真實、準確的模擬環(huán)境。這將幫助制造企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃和生產(chǎn)過程中進行更精確的分析和優(yōu)化,從而減少試錯成本和時間。
②深度學(xué)習(xí)和人工智能的應(yīng)用。虛擬制造和數(shù)字孿生技術(shù)將與深度學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)結(jié)合,以實現(xiàn)更智能化的生產(chǎn)過程。通過分析大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)和預(yù)測模式,該技術(shù)可以提供更精確的預(yù)測和決策支持,幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)計劃、改進質(zhì)量控制和降低故障率。
③跨領(lǐng)域整合。虛擬制造和數(shù)字孿生將在不同領(lǐng)域之間進行更緊密的整合,包括工程設(shè)計、制造、供應(yīng)鏈管理等。通過虛擬制造和數(shù)字孿生技術(shù),企業(yè)可以在產(chǎn)品生命周期的不同階段進行信息傳遞和共享,以實現(xiàn)多領(lǐng)域的協(xié)同工作。
④物聯(lián)網(wǎng)的融合。虛擬制造和數(shù)字孿生將與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。通過物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸,企業(yè)可以實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)。通過將設(shè)備狀態(tài)與數(shù)字孿生模型進行對比分析,可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控、預(yù)測維護和智能調(diào)度。
⑤增強現(xiàn)實和VR應(yīng)用。虛擬制造和數(shù)字孿生將借助增強現(xiàn)實和 VR 技術(shù),為制造業(yè)提供更直觀、沉浸式的體驗。通過增強現(xiàn)實和 VR 技術(shù),企業(yè)可以在虛擬環(huán)境中進行產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃和培訓(xùn),從而提高效率和質(zhì)量。
綜上所述,虛擬制造和數(shù)字孿生在未來將朝著更加智能化、數(shù)字化和整合化的方向發(fā)展。這些技術(shù)將幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和創(chuàng)新能力,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和保持競爭優(yōu)勢。
4 結(jié)論
虛擬制造借助增強現(xiàn)實和 VR 技術(shù),可以提供更直觀、沉浸式的體驗。數(shù)字孿生與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合可實現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)的互聯(lián)互通,可實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、收集生產(chǎn)數(shù)據(jù),實現(xiàn)物理世界的精準映射。虛擬制造和數(shù)字孿生已經(jīng)在油管檢測、農(nóng)業(yè)溫室及鋰電池化成試驗生產(chǎn)線中取得顯著的進展和良好的應(yīng)用實踐效果。未來,虛擬制造和數(shù)字孿生的發(fā)展將更加注重仿真技術(shù)的提升、深度學(xué)習(xí)和人工智能的應(yīng)用、跨領(lǐng)域整合、物聯(lián)網(wǎng)的融合以及增強現(xiàn)實和 VR 技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)字孿生驅(qū)動虛擬制造將打造具有超高并發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施、全面價值交付體系和三元空間生態(tài)環(huán)境的元宇宙。