數(shù)字孿生，顧名思義，就是數(shù)字形式的雙胞胎。在“數(shù)字孿生”中，雙胞胎中的一個(gè)是存在于現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，小到零件，大到工廠；而雙胞胎中的另一個(gè)則只存在虛擬和數(shù)字世界之中，是利用數(shù)字技術(shù)營造的與現(xiàn)。
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圖片來自“東方IC”
數(shù)字孿生不僅僅是復(fù)制。
孿生，即雙胞胎；數(shù)字孿生，顧名思義，就是數(shù)字形式的雙胞胎。
在“數(shù)字孿生”中，雙胞胎中的一個(gè)是存在于現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，小到零件，大到工廠，簡單如螺絲，復(fù)雜如人體的結(jié)構(gòu)。
而雙胞胎中的另一個(gè)則只存在虛擬和數(shù)字世界之中，是利用數(shù)字技術(shù)營造的與現(xiàn)實(shí)世界對稱的鏡像。
如果以家用電腦為例，Word文檔和打印出來的文稿就是“數(shù)字孿生”。若以導(dǎo)航軟件為例，城市中的實(shí)體道路和軟件中的虛擬道路也是“數(shù)字孿生”。
此外，這個(gè)數(shù)字孿生體，不僅是對現(xiàn)實(shí)實(shí)體的虛擬再現(xiàn)，還可以模擬對象在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為。因此可以說，數(shù)字孿生是將物理對象以數(shù)字化方式在虛擬空間呈現(xiàn)，模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為特征。
數(shù)字孿生有什么用？
首先，它可以通過設(shè)計(jì)工具、仿真工具、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等各種數(shù)字化的手段，將物理設(shè)備的各種屬性映射到虛擬空間中，形成可拆解、可復(fù)制、可轉(zhuǎn)移、可修改、可刪除、可重復(fù)操作的數(shù)字鏡像。
這極大的加速了操作人員對物理實(shí)體的了解，激發(fā)模擬仿真、批量復(fù)制、虛擬裝配等設(shè)計(jì)活動。
過去，在沒有數(shù)字化模型幫助之下，制造一件產(chǎn)品要經(jīng)歷很多次迭代設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在，采用了數(shù)字化模型的設(shè)計(jì)技術(shù)，就可以在虛擬的三維數(shù)字空間輕松地修改部件和產(chǎn)品的每一處尺寸和裝配關(guān)系，這使得幾何結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證工作和裝配可行性的驗(yàn)證工作大為簡單，大幅度減少了迭代過程中物理樣機(jī)的制造次數(shù)、時(shí)間，以及成本。
此外，數(shù)字孿生還可以通過采集有限的物理傳感器指標(biāo)的直接數(shù)據(jù)，借助大樣本庫，通過機(jī)器學(xué)習(xí)推測出一些原本無法直接測量的指標(biāo)。由此實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前狀態(tài)的評估、對過去發(fā)生問題的診斷，以及對未來趨勢的預(yù)測，并給予分析的結(jié)果，模擬各種可能性，提供更全面的決策支持。
例如，針對大型設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種故障特征，可以將傳感器的歷史數(shù)據(jù)通過機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練出針對不同故障現(xiàn)象的數(shù)字化特征模型，并結(jié)合專家處理的記錄，將其形成未來對設(shè)備故障狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)判決的依據(jù)，最終形成自治化的智能診斷和判決。
數(shù)字孿生是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和重要場景
當(dāng)下，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代
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