数字孪生起源于工业制造领域。在产品研发的过程中,数字孪生可以虚拟构建产品数字化模型,对其进行仿真测试和验证。生产制造时,可以模拟设备的运转,还有参数调整带来的变化。
在5G、物联网和大数据三大支柱的支撑和护航下,“数字孪生”这一源自于航空航天器检修和工业物联网的定义,开始从设想迈向实际,经常出现于大家的视线中。之后,数字孪生技术将会与我们的生活密不可分。
物联网带来物理世界的数字孪生,万事万物皆可被数字化,而去除人工维护、修补特定故障及为配套产品支持等各种烦恼,电气设备及通信等数字化技术将日益成为构建物联网的关键要素,从而提升发展平衡性及竞争力。
数字孪生如同一个“执行者”,从设计、模型和数据入手,感知并优化物理实体,同时推动传感器、设计软件、物联网、新技术的更新迭代。
数字孪生的实现需要“表里如一”,这里的“一”是指物理世界,表征孪生为基础,机理孪生为目标。没有表征孪生,一切无从谈起,其实现需要传感、建模的支撑。没有机理孪生,数字孪生就是花瓶,中看不中用,其实现需要大数据、人工智能的支撑。
本文所分析和阐述的数字孪生体的多态概念和技术方法,主要是基于个人对数字孪生系统(体)的理解和应用提出了仅属于作者个人的观点,主要目的也是引起数字孪生系统(体)的设计开发人员的关注,以防止出现在项目后期发生遗漏和缺憾,从而限制了数字孪生系统(体)的应用和能力的发挥。