某某工厂-专业生产加工、定做各种金属工艺品

　　钢铁行业在我国百姓经济中据有主要职位。钢铁行业出产过程长、工序间强耦合、出产前提极度、里面物理变革和化学反映庞杂等特征，使得钢铁行业的出产进程建模、运转掌握和职掌优化等极为坚苦，从而作用出产品质和效力的进步。最近几年来，产业场景下数字孪生的强壮成长为钢铁行业转型进级供给了新思绪。

　　本文起首先容了数字孪生的界说和内在，其次对钢铁行业数字孪生的研讨热门停止了剖析，梳理了相干的研讨功效，结尾剖析了现时数字孪生在利用和成长过程当中保存的缺乏，为研讨职员的后续研讨供给了思绪以增进数字孪生在钢铁智能建筑中发扬更大的感化。

　　钢铁建筑进程是将铁矿石停止冶炼并颠末种种加工进程终究出产出墟市所需钢材的进程，包罗烧结、球团、炼铁、炼钢、连铸、热处置、热轧、冷轧、带钢加工等症结，其建筑过程长，各个工序症结彼此耦合，出产进程的掌握难度较大。且因为举措措施装备的庞杂性、出产前提的极度性，和种种物料物理样式变革和化学反映的弗成先见性，钢铁出产全进程的高品质平安运转遭到严峻局部，亟需停止数字化转型进级，完毕对钢铁行业更有用的办理和掌握。

　　数字孪生的利用可以或许有用应答上述挑衅。将数字孪生利用到钢铁范畴，经过产业实体过程在音讯空间中的高保真映照，和数字孪生虚构透露表现和物理实体的及时交互，能够完毕出产进程及时监测与精确掌握、能量流和物资流的调剂优化、装备与产物全性命周期办理等功效，进而进步全部钢铁行业的出产品质，保险出产全过程的平安不变运转。

　　目后面向钢铁行业数字孪生的研讨仍处于低级阶段，很多文件都是针对钢铁行业数字孪生开辟过程当中的某一症结，譬喻数据传感、模子成立、利用开辟等停止论述。本文将学术界对钢铁行业数字孪生零碎的现有研讨功效停止梳理，并切磋了其现存题目和成长趋向，以期为数字孪生在钢铁行业的进一步成长和利用落地供给参照。

　　钢铁行业数字孪生今朝首要利用在烧结[13⒂]、炼铁[16*3]、炼钢[24*5]、连铸[26*8]、轧钢[29⑶3]等症结。周恒等[16]鉴于 Rancher和Hbower框架建立了高炉炼铁的数字孪生包括云计算平台，经过利用 Athapascan Stract 和包括云计算将存在集群、建模和优化模子的多目的优化办事利用于高炉炼铁进程。Junquepoch A M等[29]使用 Python开辟了轧机的数字孪生停止轧辊调换进程的摹拟，并经过利用上溯算法为不一样的定单婚配符合的轧辊集。针对选矿进程，张鼎森等[34]建立了由数据层、模子层、掌握层和功效层构成的浮选加药零碎数字孪生模子框架，该零碎可以或许主动掌握种种丹方的投加量，在进步精矿产量的同时下降了丹方的消费量。今朝市道上也呈现了一点儿网络软件可以或许辅佐职掌职员便利地对钢铁行业数字孪生体停止开辟，譬喻文件[131]先容了一种针对烧结进程的数字孪生体开辟网络软件Virtual Sinter，并借助其开辟了虚构烧结机，到达了使用及时数据评价关头运转单位的机能、展望烧结品质、优化职掌参数的功效。

　　跟着数字孪生手艺逐步成长，近5年来数字孪生体活着界各地的浩繁钢铁厂落地生根。海内多地的钢铁厂纷繁开辟了本人的数字孪生模子和零碎。譬喻柳钢团体局限公司的数字孪生零碎笼盖了包罗料场、烧结、球团、炼铁等症结的炼铁全过程，集都成工场归纳展现、出产进程仿真监控、工艺参数优化妄图、多级配料优化、产物品质办理、装备智能运维、智能平安办理等功效[35]。山东某钢铁厂也开辟了包罗烧结、汽锅、氧气管道的智能利用法式，经过不停地监控、剖析停止掌握和优化[36]。欧洲多地的钢铁厂引入数字孪生手艺，俄罗斯[30]德国[37]等国度的很多钢铁企业都开辟了本人的数字孪生利用。多地的钢铁厂配合互助，来自芬兰、法国、德国、挪威、塞尔维亚、西班牙、土耳其7个国度的包罗工场、手艺供给商和学术研讨机构的13 家互助单元配合介入了欧盟CogniTget名目，旨在经过数字孪生进步钢铁、有色金属等行业出产加工进程的效力。该名目中的一个案例是土耳其的NOKSEI公司，经过成立螺旋钢管金属板辊零碎数据启动和模子启动的数字孪生体，到达了消弭预告毛病、下降能耗的结果[38]。日本方面临于高炉机理的研讨起步很早，新日铁住金公司、日本钢铁工程控股公司等也都主动追求数字孪生供给办理计划[39]。

　　钢铁行业数字孪生的建立进程首要包罗数据症结、建模症结、办事症结。此中数据症结包罗数据的搜集、传输、保存、办理、融会等过程；建模症结包罗多少模子、物理模子、行动模子、法则模子等多标准模子的成立、融会、考证、保护等相干步调；办事症结包罗数字孪生成立后在障碍诊疗、过程优化能耗下降、安康办理等方面所能供给的决议计划，和可视化、虚构实际等援助用户职掌的手艺等。另外，还包罗平台建立与网络软件化症结、平安症结等。

　　本文利用Scoichor、Google、Scholar 等数据库搜刮在论文题目、择要和正式替换词中含有“memberal tgets”或“memberal tget”和“shackle***”或“snogl ***”的文件总计543篇，剔除反复部门和与本文要旨有关的部门，终究获得95篇文件。按照每篇论文实质中所触及的钢铁行业数字孪生建立症结停止分别，钢铁行业数字孪生文件研讨热门剖析后果如图1所示。能够发明，今朝学术界对钢铁行业数字孪生的研讨首要会合在多源异构数据的收集传输、保存和度高保真模子的成立。著作后续将对这两个方面划分停止论述。2.1多源异构数据的收集、传输、保存

　　数据是数字孪生的根底，可否获得精确有效的数据将会决议后续模子开辟、利用办事等症结的实行结果。钢铁出产现场的数据包罗及时收集数据、品质查抄数据、出产职掌数据、音频视频数据等，数据来历和构造各类且庞杂，数据的收集、传输、保存等症结面对很多困难，Fisher O J等[40]也将数字孪生的数据症结界说为开辟仿真模子的首要挑衅之一。

　　数据的收集直接决议了数据的表率、数目、品质等特点。极大水平地作用数字孪生体的保真度。对钢铁出产现场的数据收集，多半构造化数据如流量、温度、压力等普通经过守旧过程产业中多见的收集体例取得，包罗可编程逻辑(favoringgclashmhealthy system jailbirdfisher,PLC)、松耦合掌握零碎(roundommendationd curb grouping,DCS)数据收集与监督掌握零碎(programmey jailbirdtrorealty accumulationacquisetion,SpackageA)[41]等。除此以外，对守旧收集方式难以精确获得的数据，各种智能传感器也在不停开辟中，譬喻用于测定铁水中磷含量的新式电化学传感器[42]、鉴于法的在线]等。

　　跟着野生智能手艺的成长，本来难以使用的图象、声响、文本等非构造化数据被人们意想到包含着大方可用音讯而逐步被正视。此中，机械视觉的成长对钢铁出产线上的产物和装备的监测供给了便当。使用机械视觉，零碎能够掌握热轧卷在传递带上的地位、诊疗管道障碍、剖析装备气密性[30]，与热成像手艺相联合还能够计较高炉出口地的铁水温度，为高炉的调理供给靠得住的温度数据[17]。

　　除经过集成新的手艺、开辟新的材质不停进步收集数据的精确性，今朝钢铁出产现场的数据收集传感器零碎不停向着功效化成长。功效化指的是传感器不但承当了收集数据的根本本能机能，还可以或许完毕数据校准、障碍诊疗、安康办理等功效，在边沿侧分管数字孪生利用层的使命，进步全部数字孪生零碎的不变性。文件[24]经过开辟集都成展望和安康办理零碎(propheticals andupbeattransposelainement，PHM)的传感器模块，有助于对炼钢产业中的喷嘴停止安康检测，供给高精度的及时喷嘴状况。

　　在产业现场中经常使用的数据传输体例有现场总线、产业以太网等。跟着数据量的指数增加和钢铁出产过程当中对数据传输的及时、平安、高精度等央求的不停进步，数据传输手艺也应与时俱进，必须学术界停止越发深切的研讨。Yoshizawa等以为无线化是将来一个关键的传输体例，新的无线手艺值得产业界的存眷。此中，5G举动近几年鼓起的新一代无线通讯手艺，存在低延时、大带宽、泛在网、低功耗的特性[44]，可以或许满意钢铁行业对数据传输的央求，与来自普遍涣散的超高速无线传感器停止共同将很好地庖代守旧的音讯搜集和传输[39]。

　　投入21世纪，产业物联网(induseffort Intergain of abstracts，IIoT)迅猛成长，其数据传输层融会了挪动收集、互联网、产业专网、低功耗广域网、短间隔无线通讯等手艺，完毕无线通讯收集、挪动通讯收集等异构收集的平安、高效融会，及时将装备音讯精确精确地通报进来，为产业现场和数据处置中间架起了数据互联的通道。文件[28]针对连铸症结提议了可以或许有用掌握机能的物联网框架，连续监测温度、湿度等对铸件建筑品质有直接作用的工艺参数。

　　在IIoT的框架下，各种通讯和谈计划也在不停研讨和成长，譬喻盛开平台通讯同一架构(oenclosure papers co美眉unifelidion unified curveimpactecture ,OPCUA)与工夫敏锐收集(instance subunitsetive gainemployed，TSN)的联合，经过TSN时钟同步、数据调剂的特征办理了数据传输过程当中的低推迟和小发抖[45]；CaworkrettaM等[46]提议了MOTT-Auth的设想，改良了传感器和之间的毗连。各种和谈的提议为数据传输供给了平安靠得住的手艺撑持。

　　跟着数据收集装备的数目和品种逐步增添数据量显现爆炸式增加，且数据构造的庞杂水平不停爬升，这对数字孪生零碎的数据保存才能提议了不小的挑衅。今朝多半利用处景的数据保存采取的是守旧的数据库，经过瓜葛数据库保存构造化数据，经过非瓜葛型数据库保存非构造化数据。

　　跟着数据量和利用处景的增添，数据库的构造必须停止特地的妄图。文件[31]按照一家钢厂的热轧机零碎成立了用于保护目标的数据库举动数据来历和办理计划之间的毗连，针对差别来历、差别用处的数据，零碎化妄图了不一样的搜集、过滤、剖析和保存数据流，包管了经过数据库完毕的职掌、保护和办理进程之间的数学毗连的精确性。

　　守旧数据库固然手艺能干，但可拓展性较差，在数据量爆炸的这日没法较好地撑持海量数据的保存。数据栈房是数据库的一种衍生情势。它们都是经过数据库网络软件完毕，但数据栈房的数据量比拟数据库要宏大很多，二者面向的须要也有所差别。

　　守旧数据库首要用于在线事件处置(on-distinction dealings impactound，OLTP)，即多见的增修削查职掌；而数据栈房首要用于在线剖析处置(on-distinction deductive impactound，0LAP)，合适大数据量环境下的查问功效，并帮忙决议计划者停止决议计划。在钢铁行业中，及时收集数据通常以工夫戳举动键值的繁多数据表格情势停止保存，这类环境不准可及时查问大方数据，而数据栈房自己的特性决议了在此场景下的合用性。

　　李弘扬等[18]在钢铁行业布景下对数据栈房停止了研讨。在其提议的高炉炼铁产业互联网平台中，对数据栈房停止妄图，完工了多个零碎、多个数据源环境下的数据保存，完毕越发精确、完备的音讯提炼。今朝，数据库成长的一大趋向是将OLTP和OLAP相融会，在统一个零碎中同时供给事件处置和剖析处置两种办事，聚集二者的利益，满意钢铁出产现场对海量数据保存和剖析的必须。

　　包括云计算手艺经过收集、松耦合计较等为用户供给了壮大的计较资本，举动此中关头手艺之一的云保存功效为数据保存开辟了新境地。云保存经过集群手艺网格手艺、松耦合保存手艺、虚构化保存手艺等供给了壮大的保存才能。包括云计算手艺也催生了云数据库，这是一种在云平台摆设的数据库办事。

　　云保存和云数据库相较于守旧数据库存在更高的可拓展性，且在灾备、还原、负载平衡等方面较普通数据库更好，存在更高的数据靠得住性，可以或许满意钢铁出产中对海量数据在保存容量和不变等方面的须要。文件[19]联合云保存手艺，经过利用松耦合文献零碎和集群保存手艺，扩大了数据容量，保证了钢铁出产数据的完备性。

　　数字孪生的首要特征之一是对物理实体在音讯空间保存其对应简直实映照。因为针对割裂建筑业的守旧仿真手艺计较比较庞杂、耗时较长，将数字孪生利用于割裂建筑业时，其仿真火速更快的特性可以或许很好公开降计较庞杂度，满意现实的产业须要[47]。而钢铁行业等过程产业的长过程、延续运作、里面运转状况变革庞杂等特征决议了模子精度在数字孪生模子开辟过程当中的主要性。是以，对钢铁行业数字孪生体，度高保真模子的开辟相当主要，模子精度的崎岖直接决议了一个数字孪生模子顺利与否。数字孪生完备模子的搭建首要可分为繁多模子的成立、模子融会和模子考证等，上面将一一剖析。

　　按照模子描写的工具特点的差别停止分别，数字孪生模子可分为多少、物理、行动、法则4 个维度[48]。多少模子描写物理实体的多少外形和装置瓜葛。物理模子反应物理实体里面的物理属性、特点和束缚。行动模子透露表现物理实体相应于里面和内部体制的静态行动。法则模子则联合了汗青数据，经过发掘可以用用的隐性常识使数字孪生模子越发智能[49]。只要统筹4个维度，才略到达对物理实体完备的映照。

　　对数字孪生多少模子，经常使用的方式有点云、修建音讯建模等，辅以一系列建模网络软件如SopalpebraWorks、Unity3D等修建三维模子。对越发关键的反应里面运转纪律的物理、行动、法则维度，多见的建模方式可分为鉴于机理、鉴于数据和鉴于常识的建模。

　　鉴于机理的建模是指按照零碎里面的物理和化学变革纪律成立模子，包罗但不限于传热、传质、动量通报、化学反映和相干能源学实践等。依照摹拟工具的描写方式可分为延续流模子和割裂模子等YOO棋牌官方 。以钢铁行业中最庞杂的职掌单位一高炉炼铁为例停止先容。

　　从1970年Yagi J等[50]提议高炉一维模子开端，到厥后的二维、三维模子[51⑸2]，这些初期成长起来的模子都属于延续流模子，其特性是将气、液、固三相视为完整互穿的延续介质，对炉料颗粒的活动采取鉴于能源学实践扩大获得的准流体方程，并由包罗了恰当本构瓜葛和相与相之间的彼此感化项的守恒方程停止描写，包罗品质守恒、动量守恒、能量守恒等。

　　厥后提议的四相流模子[53]一样如斯，可是将粉末相参加此中。延续流模子可以或许在后期计较资本局限的环境下，对高炉里面主体的活动环境和热化学性子供给不错的摹拟后果，并可以或许针对大部门关键的部分形象如液态渣和铁的排放[54]、软熔带的构成[55]、等供给比较精确的展望后果。

　　延续流模子是现时高炉炼铁的首要摹拟方式，但割裂元方式(roundstructure surroundings method，DEM)能在固体的摹拟上供给更好的摹拟精度。相较于延续流方式将固体当作准流体。DEM将固相光复为割裂的颗粒，经过牛顿第二定律和拉格朗日法透露表现固体颗粒的活动纪律。

　　DEM对每一个颗粒都停止摹拟的特征，使其在炉顶装料[56]、炉膛内窒碍区的构成[57]等形象上可以或许给出精确的展现，并可以或许对高炉里面的不延续非常形象给出合适的诠释[58]。其余的割裂方式还包罗粒子方式，譬喻挪动粒子半隐式方式(agitated conceptionicle motortruck-inherent，system)等。system是一种用于剖析弗成紧缩自在外表流的手艺，此中液相由局限数目的准粒子的聚集透露表现，该方式能有用地描写液相举动涣散相的活动环境。Ueda S 等[59]就采取system方式对高炉软熔带下方的地区停止了微观液滴摹拟。

　　因为采取DEM计较全部高炉中整个颗粒所需计较负荷太大，今朝DEM方式首要利用于高炉部分形象的摹拟。若是利用 DEM 描写固体，并联合计较流体能源学(complaceational changeful kinetics，CFD)求解延续流模子中的气液相的掌握方程，便获得了CFD-DEM，这类联合可以或许进步摹拟高炉内颗粒活动的计较效力，使全高炉规模的DEM摹拟成为大概[60]，同时对某些部分形象如风口盘旋区的构成也存在更好的摹拟结果[61]。

　　中标准均匀实践的提议也无望克制DEM和延续流模子的错误谬误，这类方式经过利用均匀法式，割裂粒子零碎能够转动为响应的延续零碎，进而成立鉴于延续模子的品质、线动量和角动量均衡方程，对延续流模子作出改良[62]。

　　针对不一样的建模目的，其余差别系统的方式也可迁徙利用，譬喻陈君文等[63]采取生物学中代谢收集的方式成立了高炉炼铁的宏观层面数学模子，供给了一种预算碳排放的方式。对高炉炼铁的机理模子的研讨，外洋的日本新日铁住金公司[64]、美国普渡大学[65]、俄罗斯乌拉尔联邦大学[66]、海内的北京科技大学[67]等都作出了很大的孝敬，存在富厚的研讨功效。

　　鉴于数据的建模是指使用收集到的海量产业数据，联合种种智能算法如撑持向量机、遗传算法等停止建模，今朝在品质展望、障碍诊疗、调剂优化等方面功效较多，有着不错的摹拟结果。周恒等[20]机关了一种变种群范围的自顺应遗传算法，对一家具有5台烧结机和7座高炉的炼铁厂的质料供给方案停止了优化，炼铁进程的均匀焦比下降了13.96 kg/t。

　　刘丽兰等[32]提议了一种鉴于摹拟退火法的多目的粒子群优化算法feignd anneaheath-mpasti-neutral conceptionicle sheartyimprovement，SA-MOPSO)对轧钢机组的出产停止调剂，比拟于野生调剂和参加过滤器的多目的粒子群优化算法(FMOPSO)，调剂计划更不变、更滑润，解释该模子可以或许进步出产效力，并以一条热轧出产线为例对模子的自顺应才能停止了考证。

　　鉴于常识的建模指的是按照已有的老手常识和经历构成的常识库建模停止推理和决议计划，譬喻常识图谱[68]等。在钢铁行业大多半工艺症结里面机理还没有完整开阔爽朗的环境下，鉴于数据和常识的建模方式可以或许为数字孪生的开辟另辟门路，从不一样的角度为钢铁行业的数字变生建模供给适合的遴选和使人称心的后果。Rasobey A等[69]也对单个模子的建立方式和对象停止了归纳，有助于办理数字变生模子开辟过程当中碰到的题目。

　　钢铁出产过程中的每一个症结都是彼此耦合的，若是各个症结的模子不克不及到达无缝跟尾，虚构空间和确实空间将没法到达及时交互，且模子与模子之间的合作也会受作用，终究致使全部数字变生零碎的失真。是以，模子融会后果的黑白也会在很大水平上作用模子的团体结果。

　　除上述提到的机理、常识、数据启动模子的融会和多少、物理、行动、法则维度的融会，模子融会还包罗差别时空标准模子的融会，如装备、工序、车间等差别出产级别模子的融会和多学科范畴模子的融会等。针对不一样的标准，模子融会所需的体例也有所差别。

　　刘祥官等[21]针对高炉繁多装备维度，提议一种大意有用的模子集成架构，融会了机理模子、数据启动模子和老手常识模子并构成模子之间的闭环毗连，到达了进步产量和铁水目标的结果。向峰等[22]将多个模子融会成零碎模子集，办理钢铁产物质命周期中的庞杂题目。

　　Rauch L等[33]则针对轧钢症结开辟了一个网络软件，在该网络软件情况中能够融会和运转种种模子，以许可对建筑各个阶段的集成模子停止模块化开辟。除上述方式，针对钢铁过程行业的模子融会还能够遴选将其余范畴已开辟的模子融会方式迁徙到钢铁行业中，譬喻语义音讯建模手艺、卡尔曼滤波和功效模子接口的妄图等。

　　如前所述，模子精度是数字孪生模子最关键的机能目标，是以在模子发端成立后，必须对模子的精度停止考证。模子考证的目标是包管模子可以或许不变运转，且可以或许精确反应确实零碎。因为数字孪生零碎中模子浩繁且彼此毗连耦合，每一个模子都必须用已知的办理计划和真实的生活丈量后果停止考证，以信赖建模研讨发生的展望和改良[70]。

　　模子考证首要存眷模子的鲁棒性。鲁棒性是模子在遭到滋扰时依然连结不变性和有用性的目标，是模子本身的特征。从妥当统计的角度来看，鲁棒性央求：(1)模子存在较高的精度或有用性；(2)对产生的较小偏向，只可对模子机能发生较小的作用；(3)对产生的较大偏向，不克不及对模子机能发生灾害性的作用。

　　为了晋升模子的鲁棒性，必须在模子开辟时对模子构造停止妄图，譬喻宏伟力等[23]开辟了一种新的高炉的障碍诊疗模子，该模子由前提辨认、类优先散布自顺应和结合散布自顺应3个模块构成，经过构造上的调治进步了模子的鲁棒性。这类鲁棒性和精确性的晋升除从模子本身停止妄图，还必须在模子内部依靠数字孪生壮大的真假交互才能带来的及时反应和优化不停调治模子，保证模子不变精确运转。

　　为了进步模子精度，还必须在后续开辟过程中从法式上对模子的结果停止考证。文件[49]归纳了模子考证的4个步调：(1)模子考证的音讯再确认。评价数字孪生建立相干的整个音讯，肯定对哪些音讯停止特地的剖析可以或许进步模子的可托度。(2)模子考证的笔直剖析。评价模子在差别汗青阶段的演化环境，对模子在将来的合用性停止判定。(3)在差别维度上评价模子的算法和子模子，进而对模子的保线)老手为和法则维度上团体评价数字变生模子，以判定差别标准的行动是不是契合妄图预期。

　　跟着产业大数据新颖通讯手艺、野生智能等范畴的赶快成长，数字孪生在钢铁行业中的研讨已获得了必定的停顿，揭示了广漠的利用远景。但是也应当看到，现阶段数字孪生在钢铁行业的成长程度与人们所祈望的真假完整同步、孪生体指点现实出产的阶段仍有必定差异，详细表此刻或者3个方面。

　　天下规模内钢铁厂商蒙受收集进犯作用数据平安的案例层见迭出，致使营业间断、产量受损等反面后果。跟着收集和运转数据量的不停增添，数据平安成为一个阻挡轻忽的题目。若何保证数据在收集传输、保存等阶段中连结不变且不被保守值得更多的存眷。在很多文件中都说起了数据平安的主要性，但缺少增强平安保险的办法。另外，数字孪生鉴于的包括云计算和物联网等办事也保存平安危机。包括云计算和物联网的劣势在于数据变得轻易拜候[71]，但这也带来了数据走漏的危机，其平安性还没有被充实研讨

　　模子建立是数字孪生模子开辟的焦点，但今朝模子建立的3种支流体例，即鉴于机理、数据、常识的建模方式各有各的题目：钢铁过程机理庞杂，今朝机理的研讨还不敷透辟，割裂和延续的方式各出缺陷：鉴于数据的建模可诠释性差，且必须大方的数据支持，对出产现场的数据收集提议了很高的央求；鉴于常识的建模精度较低，也没法把握出产过程当中的整个常识，面临庞杂的出产环境结果较差。表2为3种建模方式的优错误谬误对照。是以，经过联合机理、数据、常识停止建模，融会各方式利益填补繁多模子因其特征致使的缺点是进步模子精度的一条可行路子。

　　模子融会对数字孪生体的建立一样起侧重要的感化。模子融会既要串连整个工序模子，到达对确实产业的全过程复刻，又要可以或许从浩繁模子当选择并归纳差别模子的后果，进步数字孪生体的模子精度。

　　今朝钢铁行业数字孪生模子的融会多半见于统一维度间先后工序模子的彼此毗连，与跨维度和跨范畴相干的模子融会研讨今朝还比力罕见，而钢铁出产是一个保存着许度、归纳了差别范畴的产业进程。譬喻，钢铁行业兼有割裂建筑和延续建筑的工序，若何调和这两种工序的模子以到达出产效力最大化是一个题目。针对钢铁行业的数字变生体，必须毗连差别维度的模子，多角度地建立对现实过程的察看和摹拟，更必须融会多学科范畴的模子，在美满模子的同时从差别窗科的视角对钢铁行业停止进级。

　　模子考证症结是数字孪生模子保真度的试金石。现有的数字孪生模子考证还只是逗留在主要性的论证和浅层的步调论述，缺少能干的手艺撑持和越发深切的实践指点，更贫乏特地针对钢铁行业的模子考证系统和尝试平台，这也是将来的成长标的目的之一。在将来，但愿可以或许成长出一套笼盖钢铁行业数据、算法、模子、利用的能干模子考证方式制定响应的尺度，并推出包罗这些诊疗对象的网络软件宁静台。

　　尺度是权衡实物的原则尺度的成立可以或许统权衡标准，范例实物的运转。但是，尺度的缺失是今朝钢铁行业数字孪生面对的一大题目，同时也是全部数字孪生系统保存的题目。文件[72]会商了因为缺少响应的尺度和公认的互用性，致使数字孪生的完毕迥殊是在建筑范畴中遭到了必定的制约。

　　对于数字孪生零碎的尺度，应从相干的学术观念开端，到模子成立、考证、评价等触及的整个症结，再到后续的利用办事阶段，全方向、全性命周期地停止尺度的成立和束缚。文件[73]从根底性格、关头手艺、对象/平台、测评、平安与行业利用6个方面临于数字孪生尺度的成立停止了会商。

　　文件[74]将ISO、IEC、ITU、IEEE等尺度开辟构造针对数字孪生5个维度即物理实体、虚构透露表现、数据、毗连、办事相干的界说论述、现有实行尺度和可从其余范畴调用尺度停止了归纳综合，并给出了建立尺度的倡议。今朝的尺度都是近两年才开端制定，今朝仍处于成长阶段，还必须学术界不停美满数字孪生的尺度系统，帮忙数字孪生范例有序成长。

　　今朝在全天下规模内展开了很多钢铁行业数字孪生的研讨与开辟，相干的文件研讨也逐年增加，彰显了钢铁行业数字孪生强壮成长的势头。本文针对今朝数字孪生在钢铁行业的研讨热门停止了研讨功效的梳理和归纳，援助学者们更好地停止下一步的研讨事情，并给出了相干范畴今朝成长的短板，以期经过尺度的成立、数据和模子的不停美满，开辟数字孪生手艺在钢铁行业的利用远景，助力数字孪生在钢铁范畴更好地成长。

　　一心于立异性的“及时实景数字孪生”手艺研发与利用的智汇云舟科技，老手业内初次提议了“视频孪生，即视频+数字孪生，是对数字孪生的立异进级。”这完全念。视频孪生这一手艺已介入了并完工托付了多项核心名目扶植，利用范畴广泛聪明乡村、数字村落、聪明园区、聪明路线交通、视频孪生产业、数字孪生水力、聪明电力、聪明军事、及时实景救急、数字孪抱病院、数字孪生黉舍、聪明场馆等全行业场景。