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主编推荐语

一本书让你深刻地理解数字孪生这门新兴学科。

内容简介

本书内容包括数字孪生概论、数字孪生技术、数字孪生与工业4.0、数字孪生城市、数字孪生在其他方面的应用、数字孪生应用案例、数字孪生技术面临的挑战与发展趋势、数字经济产业政策。本书涵盖了数字孪生的多个重要技术要点,列举众多案例对理论进行了解析,并在许多方面提出了创新性的观点。通过阅读本书,读者可以深刻地理解数字孪生这门新兴学科。

目录

  • 版权信息
  • 内容简介
  • 前言
  • 第1章 数字孪生概论
  • 1.1 数字孪生的定义
  • 1.1.1 数字孪生的一般定义
  • 1.1.2 “工业4.0”术语编写组的定义
  • 1.2 数字孪生与数字纽带
  • 1.3 数字孪生技术的演化过程
  • 1.3.1 美国国家航空航天局(NASA)阿波罗项目
  • 1.3.2 迈克尔·格里夫斯教授提出数字孪生体概念
  • 1.3.3 美国空军研究实验室(AFRL)提出利用数字孪生体解决战斗机机体的维护问题
  • 1.3.4 NASA与AFRL的合作
  • 1.3.5 数字孪生技术先进性被多个行业借鉴吸收
  • 1.4 数字孪生技术的价值体现及意义
  • 1.4.1 数字孪生技术的价值体现
  • 1.4.2 数字孪生技术的意义
  • 第2章 数字孪生技术
  • 2.1 数字孪生的相关领域
  • 2.1.1 数字孪生与计算机辅助设计
  • 2.1.2 数字孪生与产品全生命周期管理
  • 2.1.3 数字孪生与物理实体
  • 2.1.4 数字孪生与赛博物理系统
  • 2.1.5 数字孪生与云端
  • 2.1.6 数字孪生与工业互联网
  • 2.1.7 数字孪生与车间生产
  • 2.1.8 数字孪生与智能制造
  • 2.1.9 数字孪生与工业边界
  • 2.1.10 数字孪生与CIO
  • 2.2 数字孪生的技术体系
  • 2.2.1 数据保障层
  • 2.2.2 建模计算层
  • 2.2.3 功能层
  • 2.2.4 沉浸式体验层
  • 2.3 数字孪生的核心技术
  • 2.3.1 多领域、多尺度融合建模
  • 2.3.2 数据驱动与物理模型融合的状态评估
  • 2.3.3 数据采集和传输
  • 2.3.4 全生命周期数据管理
  • 2.3.5 虚拟现实呈现
  • 2.3.6 高性能计算
  • 2.4 数字孪生的创建
  • 2.4.1 创建数字孪生的两个重点
  • 2.4.2 如何部署创建数字孪生
  • 第3章 数字孪生与工业4.0
  • 3.1 产品数字孪生体
  • 3.1.1 产品数字孪生体的定义
  • 3.1.2 产品数字孪生体的4个基本功能
  • 3.1.3 产品数字孪生体的基本特性
  • 3.1.4 产品数字孪生体的核心价值
  • 3.2 数字孪生体与生命周期管理
  • 3.2.1 数字孪生体的体系结构
  • 3.2.2 数字孪生体在生命周期各阶段的表现形态
  • 3.2.3 数字孪生体在生命周期各阶段的实施途径
  • 3.3 大型软件制造商对数字孪生的理解
  • 3.3.1 西门子
  • 3.3.2 通用电气
  • 3.3.3 PTC
  • 3.3.4 甲骨文
  • 3.3.5 SAP
  • 3.4 数字孪生生产的发展趋势
  • 3.4.1 拟实化
  • 3.4.2 全生命周期化
  • 3.4.3 集成化
  • 3.4.4 与增强现实技术的融合
  • 第4章 数字孪生城市
  • 4.1 数字孪生城市概念的兴起
  • 4.2 数字孪生城市的四大特点
  • 4.2.1 精准映射
  • 4.2.2 虚实交互
  • 4.2.3 软件定义
  • 4.2.4 智能干预
  • 4.3 数字孪生城市的服务形态及典型场景
  • 4.3.1 服务形态
  • 4.3.2 典型场景
  • 4.4 数字孪生城市的总体架构
  • 4.4.1 端侧
  • 4.4.2 网侧
  • 4.4.3 云侧
  • 第5章 数字孪生在其他方面的应用
  • 5.1 医疗健康
  • 5.2 智能家居
  • 5.3 航空航天
  • 5.4 油气探测
  • 5.5 智能物流
  • 5.6 推动现实世界探索
  • 5.7 大脑活动的监控与管理
  • 第6章 数字孪生应用案例
  • 6.1 基于数字孪生的航空发动机全生命周期管理
  • 6.2 基于数字孪生的复杂产品装配工艺
  • 6.2.1 基本框架
  • 6.2.2 方法特点
  • 6.2.3 关键理论与技术
  • 6.2.4 部装体现场装配应用平台示例
  • 6.3 英国石油公司先进的模拟与监控系统APEX
  • 6.4 基于数字孪生的企业全面预算系统
  • 6.5 中国首条在役油气管道数字孪生体的构建与应用
  • 6.5.1 数字孪生体构建流程
  • 6.5.2 数字化恢复主要技术
  • 6.5.3 研究成果及应用拓展
  • 第7章 数字孪生技术面临的挑战与发展趋势
  • 7.1 数字孪生技术发展的新趋势
  • 7.1.1 应用领域扩展需求
  • 7.1.2 与新的IT技术深度融合需求
  • 7.1.3 信息物理融合数据需求
  • 7.1.4 智能服务需求
  • 7.1.5 普适工业互联需求
  • 7.1.6 动态多维、多时空尺度模型需求
  • 7.2 数字孪生的五维模型
  • 7.2.1 物理实体(PE)
  • 7.2.2 虚拟实体(VE)
  • 7.2.3 服务(Ss)
  • 7.2.4 孪生数据(DD)
  • 7.2.5 连接(CN)
  • 7.3 数字孪生五维模型的十五大应用领域
  • 7.3.1 卫星/空间通信网络
  • 7.3.2 船舶
  • 7.3.3 车辆
  • 7.3.4 发电厂
  • 7.3.5 飞机
  • 7.3.6 复杂机电装备
  • 7.3.7 立体仓库
  • 7.3.8 医疗
  • 7.3.9 制造车间
  • 7.3.10 智慧城市
  • 7.3.11 智能家居
  • 7.3.12 智能物流
  • 7.3.13 建筑
  • 7.3.14 远程监测
  • 7.3.15 人体健康管理
  • 第8章 数字经济产业政策
  • 8.1 数字经济的定义
  • 8.2 全球主要国家和地区的数字经济战略与产业政策
  • 8.2.1 美国——基于“美国优先”的理念,力图继续巩固美国数字经济的优势地位
  • 8.2.2 德国——制定高科技战略,加强人工智能战略实施
  • 8.2.3 日本——重视科技解决问题,致力“社会5.0”计划
  • 8.2.4 俄罗斯——强调科技发展新理念,建设世界级科教中心
  • 8.2.5 韩国——出台体制改革计划,力争科技创新
  • 8.3 我国各地区的数字经济产业支持政策要点分析
  • 8.3.1 注重数字化改造与应用示范省(自治区、直辖市)的对比与分析
  • 8.3.2 注重创新型服务型平台建设省(自治区、直辖市)的对比与分析
  • 8.3.3 注重构建数字生态体系省(自治区、直辖市)的对比与分析
  • 8.3.4 注重招大引强培育市场主体省(自治区、直辖市)的对比与分析
  • 8.3.5 注重人才激励与学科建设省(自治区、直辖市)的对比与分析
  • 8.3.6 注重加大要素资源支持力度省(自治区、直辖市)的对比与分析
  • 8.4 总结
  • 参考文献
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评分及书评

4.0
24个评分
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    给这本书评了
    3.0
    数字孪生

    “未来我们将会面对三个世界:一个是真实的物理世界,一个是数字孪生的世界,一个是虚实交互的世界。” 数字孪生与监测系统或元宇宙有什么实质性区别?数字孪生是炒概念?还是过渡方案?亦或是三足鼎立?最近在看数字孪生流域建设的资料,“四预” 立意深远,工程难上加难,如何从多源异构的 “碎片” 中涌现智能?如何预报、预警、预演、预案环环相扣?如何把审计嵌入数字孪生体系?蹲一个答案,想一个方案。

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      1
      用户头像
      给这本书评了
      5.0

      “数字孪生体” 这项技术,之所以能在全世界范围内受到关注,并不是因为它看着新奇,或者听着好听,而是因为能够切实地降低人们解决现实问题的成本;它的每一个技术阶段、每一个技术特征,都是从人们的现实需求中生长出来的。从本质上看,它并不是一项帮我们把现实世界搬到数字世界的技术,而是一套帮助现实世界变得更好的解决方案。而这也是几乎所有技术创新都需要坚守的价值原点。

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        给这本书评了
        3.0
        读后感

        科技领域真是迭代更新的非常快,阅读本书时感受更深。书中介绍的数字孪生概念及技术,在如今看起来是已经几乎成为常识的内容了。数字孪生中所谓的虚实融合、以需控实的提法,是一个如智能手机现今对我们而言般的路人皆知的概念,也说明这几年数字孪生已发展成为不怎么新鲜技术了。

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        出版方

        电子工业出版社

        电子工业出版社成立于1982年10月,是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社,是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展,已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域,综合出版能力位居全国出版行业前列。