數(shù)字孿生是什么

數(shù)字孿生，英文名叫Digital Twin(數(shù)字雙胞胎)，也被稱為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像。

它的官方定義非常復(fù)雜，是這么說的：

數(shù)字孿生，是充分利用物理模型、傳感器更新、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程。

看暈了吧?其實(shí)，簡(jiǎn)單來說，數(shù)字孿生就是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。

這個(gè)“克隆體”，也被稱為“數(shù)字孿生體”。它被創(chuàng)建在信息化平臺(tái)上，是虛擬的。

也許你會(huì)說，這不就是電腦上的設(shè)計(jì)圖紙嘛?CAD搞搞不就有了?

其實(shí)不然。相比于設(shè)計(jì)圖紙，數(shù)字孿生體最大的特點(diǎn)在于：它是對(duì)實(shí)體對(duì)象(姑且就稱為“本體”吧)的動(dòng)態(tài)仿真。也就是說，數(shù)字孿生體是會(huì)“動(dòng)”的。

而且，數(shù)字孿生體不是隨便亂“動(dòng)”。它“動(dòng)”的依據(jù)，來自本體的物理設(shè)計(jì)模型，還有本體上面?zhèn)鞲衅鞣答伒臄?shù)據(jù)，以及本體運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)。

說白了，本體的實(shí)時(shí)狀態(tài)，還有外界環(huán)境條件，都會(huì)復(fù)現(xiàn)到“孿生體”身上。

如果需要做系統(tǒng)設(shè)計(jì)改動(dòng)，或者想要知道系統(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)”。這樣一來，既避免了對(duì)本體的影響，也可以提高效率、節(jié)約成本。

除了“會(huì)動(dòng)”之外，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)字孿生是源自工業(yè)界的概念。在工業(yè)制造領(lǐng)域，有一個(gè)詞叫做“產(chǎn)品生命周期管理(PLM)”。相信很多人都聽說過。

全生命周期，是指數(shù)字孿生可以貫穿產(chǎn)品包括設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、服務(wù)、維護(hù)乃至報(bào)廢回收的整個(gè)周期。它并不僅限于幫助企業(yè)把產(chǎn)品更好地造出來，還包括幫助用戶更好地使用產(chǎn)品。

而實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)，是指本體和孿生體之間，可以建立全面的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)聯(lián)系。兩者并不是完全獨(dú)立的，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)和干預(yù)。