数字孪生技术的实现依赖于诸多先进技术的发展和应用,其技术体系按照从基础数据采集层到顶端应用层可以依次分为数据保障层、建模计算层、功能层和沉浸式体验层。
数字孪生技术清单中绝大多数都是已有技术,或者是现有技术的某种翻版,如建模、仿真、数据结构、算法、数据库、云计算、ERP、MES、SCADA等。这种技术可应用在多种行业,且在不同行业有不同的应用。
数字孪生可以通过设计工具、仿真工具、物联网、虚拟现实等各种数字化的手段,将物理设备的各种属性映射到虚拟空间中,形成可拆解、可复制、可转移、可修改、可删除、可重复操作的数字镜像。
欧盟委员会研究与创新总局发布了一份关于工业5.0的新政策简报,称这是对10多年前创造的现有工业4.0范式的补充,强调研究和创新是向可持续、以人为本和有弹性的欧洲工业转型的驱动力。
数字孪生,顾名思义,就是“数字双胞胎”,根据国际统一的定义,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、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
数字孪生增加的新颖性是实施场景的可塑性,其具有广泛的应用,并利用物联网技术的最新进展。数字孪生如今才开始走上激动人心的旅程,人们可以期待在未来可以看到更多的模拟应用。