數(shù)字孿生,英文名為DigitalTwin(數(shù)字雙胞胎),也稱之為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像。
數(shù)字孿生是充分運(yùn)用物理模型、傳感器更新、運(yùn)作歷史等數(shù)據(jù)信息,集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的模擬仿真過(guò)程,在虛擬空間中進(jìn)行映射,進(jìn)而反映對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。簡(jiǎn)便而言,數(shù)字孿生便是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。這個(gè)“克隆體”也稱之為“數(shù)字孿生體”。
它被創(chuàng)建在信息化平臺(tái)上,是虛擬的。數(shù)字孿生體最大的特性就在于:它是對(duì)實(shí)體目標(biāo)(本體)的動(dòng)態(tài)模擬仿真。這也就是說(shuō),數(shù)字孿生體是會(huì)“動(dòng)”的。它“動(dòng)”的依據(jù)來(lái)自于本體的物理設(shè)計(jì)模型,還有就是本體上面?zhèn)鞲衅鞣答伒臄?shù)據(jù)信息,以及本體運(yùn)作的歷史數(shù)據(jù)。倘若需要做系統(tǒng)設(shè)計(jì)變動(dòng),或者需要知道系統(tǒng)在特殊外部條件下的反應(yīng),工程師們可以在孿生體上進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)”。如此一來(lái),既避免了對(duì)本體的影響,還可以提高效率、節(jié)約成本。除去“會(huì)動(dòng)”之外,正確理解數(shù)字孿生還需要記住三個(gè)關(guān)鍵詞,分別是“全生命周期”、“實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)”、“雙向”。
數(shù)字孿生是起源于工業(yè)界的概念。在工業(yè)制造領(lǐng)域,有個(gè)詞叫做“產(chǎn)品生命周期管理(PLM)”。全生命周期,指的是數(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)甚至報(bào)廢回收的整個(gè)周期。它并不僅僅局限于協(xié)助企業(yè)把產(chǎn)品更好的造出來(lái),還包括協(xié)助用戶更好的使用產(chǎn)品。而實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí),指的是本體和孿生體之間,可以構(gòu)建全面的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)聯(lián)系。兩者之間并不是完全獨(dú)立的,映射關(guān)系也具有一定的實(shí)時(shí)性。雙向,指的是本體和孿生體之間的數(shù)據(jù)信息流動(dòng)可以是雙向的。并不是只有本體向?qū)\生體輸出數(shù)據(jù)信息,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)本體采取更進(jìn)一步的行動(dòng)和干預(yù)。