如何理解“数字孪生”(Digital Twin)的概念?
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如何理解“数字孪生”(Digital Twin)的概念?

发布时间:2022/9/15 来源:杰索 862

“数字孪生”(Digital Twin)这一概念正式提出是在NASA的2010年的一份技术报告当中,当时给出的一个狭窄定义是“集成了多物理量、多尺度、多概率的系统或飞行器仿真过程”,接下来,“数字孪生”概念和相关技术主要应用在航空航天领域的飞行器健康管理,包括像机身设计与维修,飞行器能力评估,飞行器故障预测等应用当中。

不过, “孪生”的概念在20世纪60年代就已经出现,当时美国NASA在“阿波罗计划”中,构建了两个相同的航天飞行器,其中一个发射到太空执行任务,另一个留在地球上用于反映太空中航天器在任务期间的工作状态,从而辅助工程师分析处理太空中出现的紧急事件。此时,两个航天器都是真实存在的物理实体,也就是还未形成“数字孪生”的概念。

到2003年左右,美国密歇根大学教授Grieves首次在“产品的全生命周期管理”课程上提出了“数字孪生”的设想,只是当时称之为“Conceptual Ideal for Product Lifecycle Management”,PLM的主要构想就是在虚拟空间构建一套数字模型,可以与物理实体进行交互映射,完全描述物理实体全生命周期的运行轨迹。

现在,随着数字化技术在消费互联网和产业互联网的深入应用,“数字孪生”概念和技术得到了更加广泛地推广和应用。在2019年,“数字孪生”这一术语已经被Gartner列为2019年十大战略性技术趋势之一。

如何来理解“数字孪生”概念呢?从国际标准化组织的定义来看,数字孪生是具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达,该数据连接可以保证物理状态和虚拟状态之间的同速率收敛,并提供物理实体或流程过程的整个生命周期的集成视图,有助于优化整体性能。

通俗来讲,就是针对物理世界的实体,通过数字化手段构建一个数字世界中的“完整分身”,能够和物理实体保持实时的交互联接,借助历史数据、实时数据以及算法模型等,通过模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程,实现对物理实体的了解、分析和优化。

从企业的角度来看,就是对企业资产和流程进行数字化表示,从而了解、预测和优化业务流程以改善业务成果。

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