全生命周期，物理學(xué)模型，是指數(shù)字孿生可以貫穿產(chǎn)品包括設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造、服務(wù)、維護(hù)乃至報(bào)廢回收的整個(gè)周期。它并不于幫助企業(yè)把產(chǎn)品---地造出來(lái)，還包括幫助用戶---地使用產(chǎn)品。而實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)，是指本體和孿生體之間，可以建立的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)聯(lián)系。兩者并不是完全獨(dú)立的，物理模型，映射關(guān)系也具備一定的實(shí)時(shí)性。雙向，是指本體和孿生體之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)可以是雙向的。并不是只能本體向?qū)\生體輸出數(shù)據(jù)，孿生體也可以向本體反饋信息。企業(yè)可以根據(jù)孿生體反饋的信息，對(duì)本體采取進(jìn)一步的行動(dòng)和-。
數(shù)字孿生digital twins到底是什么？數(shù)字雙胞胎(也稱數(shù)字孿生)早是來(lái)自工業(yè)領(lǐng)域的一種說(shuō)法，實(shí)在工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化、信息化和數(shù)字化應(yīng)用達(dá)到一定程度以后，在向工業(yè)4.0邁進(jìn)的過(guò)程中，將現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)加工過(guò)程與虛擬中cad、plm等系統(tǒng)之間，實(shí)現(xiàn)彼此映射、控制的一種數(shù)據(jù)應(yīng)用模式。
在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，數(shù)字雙胞胎的應(yīng)用場(chǎng)景，一般是通過(guò)將來(lái)自虛擬的產(chǎn)品cad數(shù)據(jù)和生產(chǎn)加工信息等產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，傳遞到現(xiàn)實(shí)的數(shù)控機(jī)床，控制現(xiàn)場(chǎng)的加工生產(chǎn)；同時(shí)，通過(guò)將現(xiàn)的加工狀況、環(huán)境因素、工藝數(shù)據(jù)等現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)反饋到虛擬，通過(guò)與虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，不僅可以實(shí)時(shí)調(diào)整現(xiàn)實(shí)的加工，使其更符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，而且可以通過(guò)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的不斷積累和分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)。
顯而易見(jiàn)的一點(diǎn)是：現(xiàn)在普遍討論的“數(shù)字雙胞胎”，應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)完全超出了工業(yè)領(lǐng)域車間級(jí)的應(yīng)用范疇：智慧工廠、智慧樓宇、智慧交通，乃至智慧城市，所強(qiáng)調(diào)的，都是通過(guò)數(shù)據(jù)，在虛擬與現(xiàn)實(shí)物理之間，形成一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而降低人們對(duì)復(fù)雜現(xiàn)實(shí)的管理和控制難度——從某種程度上說(shuō)，這也是所謂“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”的本質(zhì)：用數(shù)據(jù)管理、驅(qū)動(dòng)和優(yōu)化人類社會(huì)的秩序形成。
開(kāi)車的人都怕遇到這種情況：車輛在野外突然拋錨，自己不會(huì)修，附近也沒(méi)維修店。如果這輛車配有一個(gè)數(shù)字孿生系統(tǒng)，與它一同運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)顯示車輛各部分運(yùn)行狀況，物理數(shù)據(jù)模型，提前告知可能會(huì)出現(xiàn)的故障以進(jìn)行維護(hù)，那么就能減少車輛意外拋錨情況的發(fā)生。
這項(xiàng)功能被稱為“預(yù)測(cè)性維護(hù)”，是數(shù)字孿生技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)。數(shù)字孿生是指物理空間中的對(duì)象在虛擬空間中的數(shù)字模型，該模型通過(guò)傳感器---獲取真實(shí)物體的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)物理模型，并隨之一起演變、成熟甚至衰老。利用該模型，人們可以對(duì)物理對(duì)象進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)、診斷或者訓(xùn)練，從而優(yōu)化和決策。這個(gè)數(shù)字模型就像是真實(shí)物體的孿生兄弟，因而得名。小到一顆螺絲釘，大到一座城市，物理中的各種事物均可擁有數(shù)字孿生模型。
數(shù)字孿生并不是全新技術(shù)，而是建模技術(shù)在制造領(lǐng)域的新發(fā)展之一。與一般的建模相比，數(shù)字孿生的模型是數(shù)字化、動(dòng)態(tài)的，數(shù)字模型與其物理對(duì)象始終保持一致。數(shù)字孿生這一術(shù)語(yǔ)早應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，即用數(shù)字孿生模擬執(zhí)行任務(wù)前的虛擬飛行，從而對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析和優(yōu)化。此后，數(shù)字孿生越來(lái)越受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。
目前，數(shù)字孿生技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。在虛擬空間構(gòu)建產(chǎn)品的數(shù)字孿生模型，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化，甚至模擬工廠布局，實(shí)現(xiàn)資源調(diào)配、智能化生產(chǎn)，---提高生產(chǎn)效率。德國(guó)西門(mén)子公司推出了較為完整的企業(yè)數(shù)字孿生體系，用數(shù)字孿生技術(shù)打造虛擬車間、數(shù)字工廠。美國(guó)通用公司在其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)predix上利用數(shù)字孿生技術(shù)，對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障檢測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)。美國(guó)特斯拉公司為其生產(chǎn)的車輛配備了數(shù)字孿生模型，通過(guò)傳感器接收數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)更新程序。據(jù)估計(jì)，到2021年，50%的大型工業(yè)企業(yè)將使用數(shù)字孿生技術(shù)，效率將提高10%。
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