企业数字孪生综述

企业数字孪生是充分利用复杂物理模型、微型传感器更新、运行历史等数据，集成多交叉学科、多物理量、多尺度、多观测概率的仿真过程，在虚拟企业空间中完成复杂映射，从而反映出相对应的企业实体的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实框架的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的复杂企业系统的数字映射系统。

数字孪生原理：

最早期，数字孪生思想由密歇根大学的 Michael Grieves 命名为“信息镜像模型”（Information Mirroring Model），来源于人类的镜像神经元模型，而后演变为“数字孪生”的概念。数字孪生也被称为数字双胞胎和数字化映射。

见黑客帝国图片：

数字孪生是在 MBD 基础上深入发展起来的，企业在实施基于模型的系统工程（MBSE）的过程中产生了大量的物理的、数学的模型，这些模型为数字孪生的发展奠定了基础。复杂数字孪生作为虚拟空间中对复杂实体的镜像，反映了相对应复杂物理实体产品的全生命周期过程。为了便于数字孪生的理解，庄存波等提出了数字孪生体的概念，认为数字孪生是采用信息技术对复杂物理实体的组成、特征、功能和性能进行数字化定义和建模的过程。数字孪生体是指在计算机虚拟空间存在的与物理实体完全等价的信息模型，从而可以基于数字孪生体对物理实体进行仿真分析和优化。数字孪生是技术、过程、方法，数字孪生体是对象、模型和数据。 [3]

进入21世纪，美国和德国均提出了 Cyber-Physical System（CPS），也就是“信息-物理系统”，作为先进制造业的核心支撑技术。CPS 的目标就是实现物理世界和信息世界的交互融合。通过大数据分析、人工智能等新一代信息技术在虚拟世界的仿真分析和预测，以最优的结果驱动物理世界的运行。数字孪生的本质就是在信息世界对物理世界的等价映射，因此数字孪生更好的诠释了 CPS,成为实现 CPS 的最佳技术。 [3]

从应用来说，漫威著名IP《钢铁侠》系列电影里有一幕十分经典。

托尼·史塔克在设计、改进和修理钢铁侠战衣的时候，并不是在图纸或实物上进行操作，而是通过一个虚拟的影像映射来辅助实现的。整个流程下来，一个可视化、智能化、数字化的设计场景清晰地呈现在工程设计者的眼前。

而数字孪生又与虚拟现实息息相关。展望未来，我是大家的WB，预知后势，请听下回分解。