数字孪生的概念、定义:
物理机械系统的数据化结构可以作为一个完全独立的实体,这个数据化的实体与物理系统的实体,在系统的整个生命周期与该物理系统紧密相连。
数据孪生的历史起源:
数字孪生的概念可以追溯到2002年密歇根教师建立的产品生命周期管理PLM中心向工业界做的演示。其想法可以被简单称为:PLM的理想概念。这个想法已经拥有数字孪生的所有要素:真实空间,虚拟空间,数据相互流动的链接,以及虚拟子空间。现实空间的系统与虚拟数字化的系统存在镜像或孪生关系。
既然他是理想的产品周期管理的工具,那么意味着它不是一个静态的东西,在虚拟和真实系统的创建,生产,运维和处理四个阶段都紧密联系起来。虽然在Grieves的著作中并没有明确提出Digital Twins 的描述,但是根据对他的内容扩展和参考,讲Digital Twin的名字/术语加到了这些概念上,从那是起就可以用数字孪生来描述G教授讲的那些内容。
数字孪生有两种类型,一种是数据孪生原型DTP,数字双胞胎实例DTE,他们都将在数字孪生环境DTE中进行操作。
数字孪生原型DTP包括对物理系统进行复制所必须的信息集合,具体可能是需求,完整注释的3D模型,材料清单,流程清单,服务清单和废物处理清单。
数字孪生实例DTI包括:具有通用公差和尺寸的3D模型,描述物理实例的几何形状,一个列出所有组件的材料清单,一个包含包含操作的过程清单,测量和测试结果,一个描述过去执行的服务和更换组件的服务记录,以及从传感器数据中获得的操作状态。
数字孪生组DTA是所有DTIs的组合,它可能不是一个独立的数据结构,而是一个可以访问DTIs的计算体,它可以实时查询DTIs的数据,并进行分析和关联,以及实时评估与预测。
数字孪生环境DTE这是一个集成的,多领域多学科交叉的应用空间。用于在数字孪生上进行各种需要的操作,包括:1.行为和性能的预测;2.解答疑问与查询。