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一、数字孪生的定义
数字孪生是通过物理实体与数字模型的实时双向映射，实现“以数仿实、以数优实、以数控实”的智能技术体系，覆盖设计、运行、维护全生命周期，支撑工业4.0时代智能化转型。
二、教学与生产领域的应用
教学领域：构建“理论-实践-创新”闭环，如过程仪表控制实训装置通过虚拟仿真与现场设备双向互通，解决实训设备稀缺、操作风险高、理论实践脱节问题。
生产领域：推动智能优化与降本增效，如水厂智慧水务系统通过虚实数据同步实现高效管理，油气储运系统通过远程监控优化储运方案，酸马奶工艺系统通过参数实时监测提升品质稳定性。
三、北京欧倍尔解决方案内容
1、水厂智慧水务数字孪生管理系统水厂智慧水务数字孪生管理系统借助数字孪生技术，将整个水务控制过程清晰展现。通过虚实结合技术，真实设备的运行情况能实时呈现在虚拟场景中。系统具备的数据采集接口，使仿真场景的虚拟设备可与外部系统进行数据交换，通过建立数据映射表，将外部控制器端口与虚拟场景内的模型端口建立映射关系，成功构建虚拟智慧水厂，实现水务管理的高效与智能。
2、过程仪表控制实训装置数字孪生系统
过程仪表控制实训数字孪生装置，包括不锈钢卧式离心泵、磁力循环泵、有机玻璃水箱、不锈钢冷水箱、不锈钢热水箱、不锈钢循环水箱、电动调节阀、电磁阀、手动调节阀、仪表控制柜等设备，可搭配过程仪表控制虚拟仿真软件进行单回路控制系统实验、串级控制系统等实验，实现仿真软件、现场设备与后台算法的双向互通。
3、油气储运智慧控制装置及数字孪生系统
油气储运智慧控制装置及数字孪生系统致力于提升油气储运系统的智能化水平:通过自动化控制建设，实现油气储运系统的智能化、信息化和自动化，提高系统的运行效率和安全性。实现油气储运过程的优化管理:通过自动化控制建设，实现对油气储运过程的实时监控和远程控制，优化储运方案，降低运营成本。该仿真运行平台包含有三部分分别为:油气储运输送控制装置、油气储运智慧控制系统、动态模拟验证系统。实现仿真软件、现场设备与后台算法的双向互通。
--虚拟仿真软件界面展示--
--实训装置展示--
4、酸马奶工艺数据显示与控制数字孪生系统
酸马奶工艺的数据显示与控制系统使用 OPC通信协议与现场五台西门子S7-200进行数据通信，实时监控 CIP 系统、融冰系统、杀菌系统、调配系统、发酵存储系统的现场生产数据和设备运行状态。使用485 通信协议与纯水系统控制器进行数据通信，实现纯水系统运行状态监控。并且集成了数据采集、处理、显示及自动化控制。该系统能够实时监测真实工厂中马奶发酵过程中的温度、PH值、酸度等关键参数，确保工艺精准执行。依托自动化控制功能，及时调整工艺条件，提升酸马奶品质与生产效率。
酸马奶工艺的数据显示与控制系统使用 OPC通信协议与现场五台西门子S7-200进行数据通信，实时监控 CIP 系统、融冰系统、杀菌系统、调配系统、发酵存储系统的现场生产数据和设备运行状态。使用485 通信协议与纯水系统控制器进行数据通信，实现纯水系统运行状态监控。并且集成了数据采集、处理、显示及自动化控制。该系统能够实时监测真实工厂中马奶发酵过程中的温度、PH值、酸度等关键参数，确保工艺精准执行。依托自动化控制功能，及时调整工艺条件，提升酸马奶品质与生产效率。
--虚拟仿真软件界面展示--
--实训装置展示--
四、破解企业与学校痛点
企业通用痛点：在制造业、能源、交通、医疗等多行业，企业常面临生产效率低、运维成本高、决策依赖经验、设备故障预测难等问题。北京欧倍尔自动化数字孪生解决方案通过全生命周期虚拟映射，实现生产流程实时监控、工艺参数动态优化、设备健康预测性维护及智能决策支持，降低试错成本，提升运营效率与安全性，助力企业向智能化、绿色化转型。
学校教育痛点：除实训设备稀缺、操作风险高、理论实践脱节外，学校还面临教学内容滞后产业需求、跨学科复合型人才培养难等问题。该解决方案通过虚拟仿真构建“沉浸式-交互式-智能化”教学环境，支持从基础技能训练到科研创新的梯度培养，推动“岗课赛证”融通，培养具备“理论扎实、实践精通、创新能力强”的复合型人才，实现教育与产业需求无缝对接。
跨行业应用扩展：在智慧城市领域，可构建城市交通、能源、环境数字孪生体，实现交通流量优化、电网负荷平衡、灾害应急模拟；在医疗健康领域，支持手术模拟、患者监护数据实时映射、药物研发分子动力学仿真；在航空航天领域，用于飞行器设计验证、发动机健康监测、维修方案智能生成，推动各行业向“数据驱动、模型支撑、智能决策”的新型生产范式升级。
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