什么是数字孪生？终于有人讲明白了

    数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字孪生），也被称为数字映射、数字镜像。

    它的官方定义非常复杂，是这么说的：

    数字孪生是充分利用物理模型，传感器更新，运行历史等，将多学科，多物理量，多尺度，多概率相结合，在虚拟空间中完成映射，从而反映相应实体设备全生命周期过程的仿真过程。

    看晕了，对不对？事实上，简单来说，数字孪生就是创建在一个设备或系统上的数字版“克隆体”。

    这个“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。 它是在信息平台上创建的，是虚拟的。

    也许你会认为，这不是和在电脑上设计图纸一个概念吗？ CAD不也同样可以完成吗？

    其实并不是那样。 与设计图纸相比，数字孪生的最大特点是它是对实体对象的动态模拟。也就是说，数字孪生体是会“动”的。

    说白了，本体和外部环境的实时状态会重新出现在双身上。

    此外“将朝着”超越数字孪生也需要记住三个关键词是“生命周期”，“实时/近实时”的理解，“双向”。

    数字孪生是在软件定义作用下，长期的要素数字化所形成的结果。此处要素泛指物理世界的各种人、机、物、数据、图文、语言、物理信息等各种实体要素。因此数字孪生是一种经过长期发展形成的数字化通用技术。

    笔者认为数字孪生有两层意思，一是指物理实体与其数字虚体之间的精确映射的孪生关系；二是将具有孪生关系的物理实体、数字虚体分别称作物理孪生体、数字孪生体。默认情况下，数字孪生亦指数字孪生体。

    数字孪生一词据称是由迈克尔·格里夫（Michael Grieves）教授于2003年在密歇根大学执教时提出。目前尚无业界公认的数字孪生标准定义，概念在不断发展与演变中。

    数字孪生概念被提出后，很快被美国国防部应用于航空航天飞行器的健康维护与保障。德国西门子、法国达索、美国通用电气、美国参数技术等公司也积极跟进，特别是近些年，随着智能制造等概念的推进，数字孪生已成为智能制造的通用技术，在军工制造、高端装备等很多行业得到广泛应用。

    国内一些学者对数字孪生也进行了深入研究。北京航空航天大学陶飞教授团队较早开展了数字孪生研究，在国际上首次提出了“数字孪生车间”概念，并在《Nature》杂志在线发表了题为《Make More Digital Twins》的评述文章。

    笔者在《三体智能革命》、《机·智：从数字化车间走向智能制造》等著作中及多篇文章中对数字孪生进行了研究与解读。西门子公司出版了《数字孪生实战：基于模型的数字化企业》有关数字孪生的专著，Gartner、德勤等咨询公司也对数字孪生做了深入研究与技术发展评估。《德勤2020技术趋势》将数字孪生作为今后的五大趋势之一。这些研究成果对数字孪生的理论研究与工程实践起到了很大的推动作用。

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