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什么是数字孪生？ 数字双胞胎


什么是数字孪生？ 数字双胞胎

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数字双胞胎(什么是数字双胞胎？)
今天小枣君要给大家介绍的是一个听起来很高大上的概念——数字双胞胎 。

相信很多人都听说过数字双胞胎 。过去几年，这个词的热度不断攀升，频频出现在各大峰会、论坛的演讲话题中，备受行业内外的关注 。
数字结对到底是什么？谁提出来的？会给我们的生活带来怎样的改变？
带着这些问题，我们来看看今天的文章——
什么是数字孪生？Digital Twin，英文名为Digital Twin，又称数字测绘和数字镜像 。

它的官方定义非常复杂，是这样的:
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理、多尺度、多概率的仿真过程，在virtual 空中完成映射，从而反映相应物理设备的全生命周期过程 。
你头晕吗？其实简单来说，数字孪生就是基于一个设备或系统，创建一个数字版的“克隆” 。
【什么是数字孪生？ 数字双胞胎】
这种“克隆”，也被称为“数字孪生” 。它是在信息平台上创建的，是虚拟的 。
你可能会说，这不就是电脑上的设计图吗？CAD不能有吗？
其实不是，与设计图相比，digital twin最大的特点就是对一个物理对象的动态模拟(姑且称之为“本体”) 。换句话说，数字双胞胎会“移动” 。
而且，数字双胞胎不只是“动” 。其“运动”的基础来自本体的物理设计模型，以及本体上传感器反馈的数据和其运行的历史数据 。
说白了，本体的实时状态，以及外界的环境条件，都会在“双子”上重现 。
如果需要对系统设计进行改动，或者想知道系统在特殊外界条件下的反应，工程师可以在双胞胎身上进行“实验” 。这样既避免了对本体的影响，又提高了效率，节约了成本 。

除了“移动”，理解数字双胞胎还需要记住三个关键词，即“全生命周期”、“实时/准实时”、“双向” 。
孪生是一个源于工业的概念 。在工业制造领域，有一个词叫“产品生命周期管理(PLM)” 。相信很多人都听说过 。
全生命周期是指数字孪生可以贯穿产品的整个周期，包括设计、开发、制造、服务、维护甚至报废回收 。不仅限于帮助企业把产品做得更好，还包括帮助用户更好地使用产品 。
实时/准实时是指在本体和双胞胎之间建立全面的实时或准实时连接 。两者不是完全独立的，映射关系是实时的 。
双向意味着本体和twins之间的数据流可以是双向的 。不仅仅是信息资源网络向双胞胎输出数据，双胞胎也可以向本体反馈信息 。企业可以根据twins的反馈信息对本体采取进一步的行动和干预 。
双胞胎的起源 。说到“数字双胞胎”这个概念的发明者，业内并没有明确的说法 。
许多人认为数字孪生是由密歇根大学教授迈克尔·格里夫斯博士在2002年提出的 。
迈克尔·格里夫斯博士
然而，没有书面文献或数据支持这一说法 。
在2014年发表的一篇文章中，Michael Grieves博士曾将自己“追溯”到2002年在密歇根大学PLM中心的一次演讲，并提到了类似数字双胞胎的相关概念 。他还“追溯”到，他曾在2003年的一次高管培训中提出过“实体产品的数字等价物或数字孪生物”的概念 。
然而，没有确凿的文件或视频证据 。
“数字双胞胎”概念的真正有据可查的支持者是美国空陆军研究实验室(AFRL，空军研究实验室) 。
AFRL标志
2011年3月，美国空军事研究实验室结构力学部的Pamela A. Kobryn和Eric J. Tuegel做了一次演讲 。题目是《基于状态的维修加结构完整性(CBM+SI)&空中框架数字孪生(基于状态的维修+结构完整性&战斗机机体数字孪生)》，首次明确提到数字孪生 。
当时，AFRL希望实现战斗机维修的数字化，数字孪生是他们的创新方法 。
当美军空意识到数字孪生具有强大的现实意义时，另一家企业也对数字孪生产生了浓厚的兴趣，那就是通用电气公司(GE) 。
通用电气公司
美国通用电气公司在为美国国防部提供F-35联合攻击机解决方案时发现了数字双胞胎的价值 。
不知道大家还记得小枣君之前介绍工业4.0的文章吗？没错，美国通用电气公司是美国先进制造战略(美国版工业4.0)的主要推手 。
当时美国通用汽车一直在研究工业数字化，以及如何构建工业互联网体系 。显然，数字结对对于工业4.0是非常有用的，可以说是如鱼得水 。


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