摘要
数字孪生技术以数字化方式创建物体虚拟模型,基于数据模拟物体现实中的行为,借助虚实反馈、数据融合分析、决策迭代优化等方式,达到缩短产品研发周期、降低成本的目的。机械工艺系统中存在诸多问题如加工过程监测实时性和交互性差、设备故障难以诊断、加工误差影响大等,数字孪生技术是解决这些问题的有效手段。本文阐述了数字孪生的基本概念和数字孪生驱动的机械工艺系统技术路线;归纳了基于数字孪生技术建立虚实交互系统、实现多模型融合以及数据感知、算法预测和智能决策的关键技术等;从产品设计、产品制造、产品服务三个阶段总结了数字孪生驱动的机械工艺系统在产品全生命周期各阶段的具体应用,实现了产品的方案制定、加工状态监测及预测、加工参数优化、设备预测性维护和加工工艺评价等功能;探讨了新兴使能技术为数字孪生驱动的机械工艺系统带来的机遇和挑战。从关键技术、应用方向和数据利用三方面展望了未来发展趋势,以期为后续研究提供参考。
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