數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。它是一種超越現(xiàn)實(shí)的概念，可以被視為一個(gè)或多個(gè)重要的、彼此依賴的裝備系統(tǒng)的數(shù)字映射系統(tǒng)。
一、技術(shù)特點(diǎn)：
- ?互操作性?：數(shù)字孿生中的物理對(duì)象和數(shù)字空間能夠雙向映射、動(dòng)態(tài)交互和實(shí)時(shí)連接，具備以多樣的數(shù)字模型映射物理實(shí)體的能力。
- ?可擴(kuò)展性?：數(shù)字孿生技術(shù)具備集成、添加和替換數(shù)字模型的能力，能夠針對(duì)多尺度、多物理、多層級(jí)的模型內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展。
- ?實(shí)時(shí)性?：數(shù)字孿生技術(shù)要求數(shù)字化，即以一種計(jì)算機(jī)可識(shí)別和處理的方式管理數(shù)據(jù)，以對(duì)隨時(shí)間軸變化的物理實(shí)體進(jìn)行表征。
- ?保真性?：數(shù)字孿生的保真性指描述數(shù)字虛體模型和物理實(shí)體的接近性，要求虛體和實(shí)體不僅要保持幾何結(jié)構(gòu)的高度仿真，在狀態(tài)、相態(tài)和時(shí)態(tài)上也要仿真。
- ?閉環(huán)性?：數(shù)字孿生中的數(shù)字虛體用于描述物理實(shí)體的可視化模型和內(nèi)在機(jī)理，以便于對(duì)物理實(shí)體的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視、分析推理、優(yōu)化工藝參數(shù)等。
二、應(yīng)用領(lǐng)域：
數(shù)字孿生是個(gè)普遍適應(yīng)的理論技術(shù)體系，可以在眾多領(lǐng)域應(yīng)用，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、醫(yī)學(xué)分析、工程建設(shè)等。在國(guó)內(nèi)，應(yīng)用最深入的是工程建設(shè)領(lǐng)域，而關(guān)注度最高、研究最熱的是智能制造領(lǐng)域。此外，數(shù)字孿生技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于航空航天飛行器的健康維護(hù)與保障等領(lǐng)域。
三、意義
數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)向賽博空間數(shù)字化模型的反饋，為制造業(yè)虛擬網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)世界之間的整合提供了一種新的方法。通過(guò)制造的虛擬世界和物理世界的雙向連接，數(shù)字孿生將產(chǎn)生更合理的制造規(guī)劃和精確的生產(chǎn)把握，有助于實(shí)現(xiàn)智能制造。同時(shí)，數(shù)字孿生技術(shù)還可以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)、修理和運(yùn)營(yíng)等過(guò)程的效率和準(zhǔn)確性。
綜上所述，數(shù)字孿生作為一種新興的技術(shù)體系，正在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
