数字孪生(Digital Twin)是一种技术,它通过采集、传输、处理和分析数据,在虚拟空间中构建出与物理实体高度相似的数字模型。这个模型能够利用传感器数据、物理模型、运行历史等信息,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,实现对物理实体的监控、分析和优化。数字孪生技术允许在虚拟环境中对实体系统进行实时仿真和控制,从而提高效率、降低成本,并支持决策过程。
数字孪生的核心概念包括:
物理实体映射:
将物理系统的信息映射到数字世界,创建一个虚拟的副本。
实时数据交换:
通过传感器和其他数据源实时更新数字模型,保持与物理实体的一致性。
多学科集成:
结合不同领域的知识和技术,进行全面的系统分析和模拟。
全生命周期管理:
反映物理实体从设计到制造,再到运维的整个生命周期过程。
优化决策:
基于数字模型的分析结果,为物理系统的改进和优化提供决策支持。
数字孪生技术已被广泛应用于产品设计、制造、医学分析、工程建设等多个领域,并在智能制造、工业4.0等领域展现出巨大的潜力