机器人离线编程系统是机器人编程语言的拓广，是利用计算机 图形学的成果，在电脑里建立起机器人及其工作环境的模型，自动 生成机器人的运动轨迹，然后在软件中仿真与调整轨迹，最后生成 机器人程序传输给机器人。 本 节 导 入 示 教 编 程 特 点 离 线 编 程 特 点 需要实际机器人系统和工作环境 编程时机器人停止工作 在实际系统上试验程序 编程的质量取决于编程者的经验 难以实现复杂的机器人运行轨迹 机器人离线编程系统正朝着集成的方向前进，其中包含了多个领 域中的多个学科，为推动这项技术的进一步发展，以下几个方面的技 术是关键： 2 、 离线编程关键技术 （ 1 ）多传感器融合技术的建模与仿真 对多传感器进行建模，执行多传感器操作 （ 2 ）错误检测和修复技术 对系统的运行状态进行检测和修复 （ 3 ）各种规划算法的进一步研究 其包括路径规划、放置规划和微动规划等 （ 4 线编程得出的 程序的可用性 在线作业 使调试与维 护工作变得 更加轻松 模拟仿真 为 工 程 的 实 施 提 供 真 实 的验证 应用功能包 将机器人更好 地与工艺应用 进行有效融合 二次开发 使 机 器 人 应 用 实 现 更 多 的可能 图 7-2 RobotStudio 的仿真环境界面 2 、𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑𝐑 𝐑 . .

基于多源信息融合的 应急响应优化与仿真 赵晗萍 应急管理部 - 教育部减灾与应急管理研究院 教授 zhaohanping@bnu.edu.cn 2023-06- 28 库存 （报童）模型 时间序列 分析 运输模型 P- 中心模型 集合覆盖模型 最大流模型 车辆路径 规划模型 强大的商业物流资源 高效应急物流 ？ MAX F (X, b 回港 / 网络疏散 • 仿真： 多点火灾应急 仿 真平台 基于网络灾情数据建筑物倒塌与人员死亡动态评估 基于共享数据平台应急响应信息流快速整合 灾情评估 需求 供给 交通 供需配置 动态决策 不确 定 时间 紧 资源 少 跨部 门 数据 数据 智能 信息 决策 智能 决策 实时动态应急决策 优化与仿真 P26 实时动态应急物资调度决策方案优化与重调度 终止节点 弧段编号 35 69 疏散时间 P42 起点 终点 0 0 1 解决思路 • 优化：资源调度 / 渔船 回 港 / 网络疏散 • 仿真： 多点火灾应急仿 真平台 实时动态应急决策 优化与仿真 不确 定 时间 紧 资源 少 跨部 门 2010 年 11 月 15 日 14 时 上海静安区大火 2015 年 12 月 20 日 11

生产计划 采购及供应链 交付与物流 生产准备 需求管理 项目计划 放行管理 变更管理 设计开发 产品仿真 试制管理 测试管理 工艺开发 工艺仿真 工艺变更 工艺路径 布局设计 标准工时 工厂物流 规划 工厂物流仿真 生产工程 设备工程 生产仿真 工厂调试 生产测试 销售管理 客户管理 竞争管理 销售优化 计划管理 生产排程 计划变更 物料计划 采购策划 精益化 标准化 自动化 互联化 信息安全 数字化生产管控与优化 变压器产业战略解读 全球产品 协同研发 自动排产 及交期预 估 三维结构 化工艺 全过程 质量管理 数字孪生 研发仿真 基于三维 模型的设 计 智能仓储 与物流 重点关注场景 战略提取 智慧能源 管理 智能设备 管理 变压器产业数字化建设特点和重点 变压器产业需重点关注数字化场景 11 • 升生产过程质量（如变压器时 间、压力、温度等控制点、线圈匝数、张力等控制点） • 关注效率提升，重视数字主线（数据标准化和数据一致性）：一是在设计效率的整体提升（如三维、仿真等）及知识的固化和 积累（变压器设计库、仿真库等），二是生产集约化带来的效率提升（自动化生产的铁芯、油箱、夹件、配套绝缘件）， 对研 发协同和产品研发标准化适配提出了要求 • 重视交期：关注整体生产管控、生产排产、物

…… 数字孪生因建模仿真技术而起、因传感技术而兴，并将随着新一代信息技术群体突破和融合发展而发展壮大。 数字孪生历程：历经技术积累、概念提出、应用萌芽、快速发展四个阶段 数字孪生简介 工厂数字孪生 - 功能  在工厂规划 / 升级阶段，开展车间规划方案的仿真定量评估和分析，科学地指导车间系统设计调整；  在生产执行阶段，建立实时数据驱动的仿真机制，实现同步仿真运动和三维虚拟监控。 工厂数字孪生 工厂数字孪生 - 功能 工厂数字孪生平台 基于离散事件理论的工厂仿真分析 与优化 基于三维的工厂建模 与仿真 侧重于产线 性能量化分 析与优化 侧重于三维 建模、物流 与虚实映射 1 、产线建 模 2 、布局规 划 3 、节拍分 析 4 、物流设 计 工厂规划与工艺验证  产能评估分析  生产设施布局  瓶颈定位分析  生产物流资源配置设计优化  教学培训  物流瓶颈仿真分析  生产节拍仿真分析  生产资源仿真分析  物流路径仿真分析  APS 计划集成仿 真  生产策略分析 工厂数字孪生 - 功能 数字孪生工厂开发一般流程 数字孪生万物互联 数字孪生工厂预期效果 02 数字孪生简介 目 录 CO N T E N T S 01 工厂简介 03 数字孪生应用 1. 虚拟产品（装备）仿真 装备的操作使

略愿 景、实践案例方面又取得一系列重要进展，我们决定组织人员对 该白皮书进行修订再版，除了修订既有内容以外，西门子中央研 究院和西门子工业软件有关专家增加了“工业 4.0”愿景，增加 了世界领先的仿真和试验解决方案 LMS，并增加了一系列典型案例，目的是为中国大型装备制造业 数字化的领导和技术专家提供有价值的参考思路、方法和工具。 “工业 4.0”或者说第四轮工业革命，像云计算、大数据一样，是一个重要概念，概括了智慧产品、 和实施。横向集成是指将各种企业内 和企业间的商业运营 IT 系统集成在一 起，实现全供应链的集成。 • 贯穿整个价值链的端到端的设计工程 数字化集成。CPS系统使得产品的开发、 制造以及服务可以实时的在虚拟世界 进行仿真研究并且可以控制现实的制 造过程，实现全数字化的价值链。 • 企业内部可灵活重组的网络化制造系 统的纵向集成。在智能工厂中，柔性 的制造模式将不同层面的自动化 IT 系 统集成在一起（执行器、传感器、控 MBE）”。“基于模型的企业”项目将由美国 爱荷华大学牵头，并由 Rockwell Collins 公司 和雷神导弹系统公司资助。 NGMTI 提出的“基于模型的企业”是一 种制造实体，它采用建模与仿真技术对设计、 制造、产品支持的全部技术的和业务的流程进 行彻底的改进、无缝的集成以及战略的管理； 利用产品和过程模型来定义、执行、控制和管 理企业的全部过程；并采用科学的模拟与分析 工具，在产品生命周期的每一步做出最佳决策，

数字孪生，英文名叫 Digital Twin （数字双胞胎） ，也被称为数字映射、数 字 镜像。 数字孪生，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多 学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从 而反映相对应的实体装备的全生命周期过程 而且，数字孪生体不是随便乱“动” 。它 “动” 的依据，来自本体的物理设 计模型， 还有本体上面传感器反馈的数据，以及本体运行的历史数据 什么是数字孪生技术（双胞胎技术） 视频监控： 监控形 态 虚实同步可实现： 信号实时性  NASA ： 数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集 成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射 , 从而反映相对应实作产品的全生命周期过程。 三、智能制造技术—数字孪生 生产实施 生产工程 生产规划 三、智能制造技术—数字孪生 3 2 产品设计 4 数字孪生技术案例 3. 数字孪生技术案例 3. 数字孪生技术案例 智能装配工艺设计软件原型系统 • 三维装配工艺设计与仿真优 化 模块 ——基于零件实测模 型 • 三维装配工艺现场演示应用 模 块 ——基于现场实物驱动 • 装配精度分析与可装配性预 测 模块 ——基于数字孪生模 型 > 面向信息物理融合的装配现场硬

© Pera 数字孪生是基于模型的体系工程 • 仿真生态 • 知识生态 • 增材生态 打造虚实共智的数字化业态 安世亚太协助企业数字化转型，赋能数字经济发展 2 © Pera Corporation Ltd. reserved. • 工业仿真 • 设计创新 • 精益研发 • 孪生工业 • 孪生城市 • 孪生战场 • 正向设计 • 高端装备 • 新工业品 面向服务经济的数字化赋能 基于正向设计的数字化制造 支撑正向设计的数字化研发 工业软件 数字 孪生 系统集成 系统设计 系统模拟 多体仿真 需求开发 指标验算 指标分析 性能仿真 虚拟现实 功能分解 功能计算 功能仿真 半实物仿真 系统验证 安世亚太深耕仿真技术 26 年—— MBSE 3

水利感知网 水利信息网 水利云 数字 孪生 平台 数据 底板 基础数据 多维多时空尺度数据模型 监测数据 业务管理数据 跨行业共享数据 地理空间数据 模型 平台 水利 专业模型 数字模拟仿真引擎 智能模型 可视化 模型 知识 平台 水利 知识图谱 水利知识引擎 历史 场景模式 业务规则 专家经验 业务 应用 流域防洪 水资源管理与调配 N 项业务 保 障 体 系 智慧水利业务架构 水利专业模型 水文模型 水环境模型 水力学模型 水资源模型 水土保持 模型 泥沙动力学 模型 水利工程安全模型 智能模型 遥感识别 视频识别 语音识别 模型管理 仿真引擎 场景配置 仿真设计 可视化模型 自然背景 水利工程 水利机电设备 流场动态 四预过程 地图服务 数据服务 目录服务 共享服务 管控服务 数据标准管理 数据治理 数据血缘管理 数据质量管理 重点区域 • 蓄滞洪区 • 重要城区 • 重点保护区 数字孪生流域通过物联网、大数据、人工智能、虚拟仿真等技术，以物理流域为单元、时空数据为底座、水利模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域 全要素和水利治理管理活动全过程的数字化映射、智慧化模拟，实现数字孪生流域和物理流域的同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。 信息基础设施 数据底板 模型平台 知识平台 信息基础设施建设 基于构建

造差异性的功能，跳出同质化竞争的窘境。 5 AIGC在汽车设计的多个领域展示了极大的潜力，例如AIGC技术可以加速车型外观设计和定义，使得以 低成本创造更加个性化和定制化的车型成为可能。还包括车辆动力学仿真、控制软件生成、软件测试、 结构参数调优、动力电池材料配方筛选等方面应用。 6 AIGC提高了汽车制造业的生产效率，可以实现更高效、更精准的生产作业和供应链管理，减少人力成 本，提高生产效率。 数字汽车 策划 策划师 设计 运维 制造 销售 设计师 司机 工艺师 销售经理 人 用物 数字孪生 智能驾驶 人 造物 数字孪生 智能研发 知识驱动 数据驱动 境 数字孪生 仿真场景 数字孪生 数智化OA系统 汽车产业 AIGC 技术应用白皮书 16 PAGE 流程是促进数据在AIGC中发挥作用的工具载体，也是汽车开发AI Agent实现的基础。流程数智化就 是通过 汽车研发流程，汽车工程师通过向汽车大模型注入专业知识，使其能够严格按照规则和流程处理专业 领域工作并具备数据智能推演和正反追溯的能力。大模型可辅助工程师实现需求定义、方案设计、软 硬件开发及仿真测试等过程文件的生成，最后由设计师对生成结果完成评价和筛选。 汽车设计AIGC系统主要由三部分构成：知识数据、设计大模型和工具链。 (1) 知识数据：对于研发领域，知识数据是专业工程师不断学习总结和实践应用而验证正确有效的数

4.6 网络测量技术............................................................................31 IV 4.7 仿真与验证技术........................................................................34 五、卫星互联网应用场景....... 优劣直接关系到整个卫星通信系统的效能。为了实现高效、可靠、灵 活的卫星互联网承载网，需要一系列关键技术的支持。本章将详细介 绍星间/星地链路技术、路由技术、交换技术、移动切换技术、网络 管理与控制技术、网络测量技术以及仿真与验证技术等卫星互联网承 载网的关键技术。 4.1 星间/星地链路技术 星间/星地链路是卫星互联网承载网实现卫星之间以及卫星与地 面之间通信的基础，其性能直接影响着网络的传输速率、可靠性和覆 谱资源 等多维度约束条件的数学模型，通过优化算法求解，得到最优的 资源分配方案，提高整体资源利用率。 29  性能监控：实时采集关键绩效指标，通过数字孪生技术构建网络 虚拟映像，支持事前仿真和优化决策。通过在卫星互联网承载网 的各个节点（卫星、地面站等）部署监测设备和软件，实时采集 诸如网络吞吐量、时延、丢包率、卫星设备的 CPU 利用率、内存 使用率等关键绩效指标。利用数字孪生技术，根据采集到的实时