随著(zhe)雲計(jì)算(suàn)、物(wù)聯網、大(dà)數(shù)據等IT技↑(jì)術(shù)，以及人(rén)工(gōng)智能(néng)、機(jī)器(qì)學習(xí)等智能(néng)技(jì)術(shù)的(de)持續發展和(hé)深化(huà<)應用(yòng)，各行(xíng)各業(yè)貫徹加快(kuài)建設制(zhì)造強國(guó)，加快(kuài)發展先★進制(zhì)造業(yè)，推動互聯網、大(dà)數(shù)據、人(rén)工(gōng)智能(néng)和(hé)實體(tǐ)經濟深度融合。
數(s&hù)字化(huà)轉型将通(tōng)過數(shù)字技(jì)術(shù)與工(gōng)業(yè)技(jì)術(shù)的(de)融合來(lái)推動産品設計(jì)、工(gōng)藝、制(zhì)造、測試、交付、運維全環節的(de)産品研制(zhì)創新，數(shù)字孿生(shēng)作(zuò)為(wèi)重要(yào)的(de)支撐理(lǐ)∏論和(hé)技(jì)術(shù)得(de)到(dào)更多(duō)關注與認可(kě)。
一(yī)、數(shù)字孿生(shēng)概念及發展
數(shù)字樣機(jī)是(shì)數(shù)字孿生(shēng)的(de)最初≥形态。數(shù)字樣機(jī)概念是(shì)對(duì)機(jī)械産品整機(jī)或者具有(yǒu)**功能(néng)的(de)子(zǐ)系統的(de)數(shù)字化(huà)描述。₹通(tōng)過這(zhè)種描述反映産品對(duì)象的(de)幾何屬性，以及産品的(de)功能(néng)和(hé)性能(néng)特性。在産業(yè)實踐中，數(shù)字樣機(jī)首先≠在設計(jì)階段被定義為(wèi)數(shù)字化(huà)産品定義（digital
product definition，D↔PD），通(tōng)過DPD來(lái)表達産品的(de)設計(jì)信息，構建表征物(wù)理(lǐ)客體(tǐ)的(de)數(shù)字化(huà)模型。
λ 數(shù)字孿生(shēng)是(shì)以數(shù)字化(huà)方式創建物(wù)理(lǐ)實體(tǐ)的↔(de)虛拟模型，借助數(shù)據模拟物(wù)理(lǐ)實體(tǐ)在現(xiàn)實環境中的(de)行(xíng)為(wèi)，通(tōng)過虛實交互反✘饋、數(shù)據融合分(fēn)析、決策叠代優化(huà)等手段，為(wèi)物(wù)理(lǐ)實體(tǐ)增加或≤擴展新的(de)能(néng)力。作(zuò)為(wèi)一(yī)種充分(fēn)利用(yòng)模型、數(shù)據、智能(néng)并集成多(du→ō)學科(kē)的(de)技(jì)術(shù)，數(shù)字孿生(shēng)面向産品全生(shēng)命周期過程，發揮連接物(wù)理(lǐ)世界和(hé)信息世界的(de)橋梁和(h€é)紐帶作(zuò)用(yòng)，提供更加實時(shí)、高(gāo)效、智能(néng)的(de)服務。由此可(kě)見(jiàn)，數(shù)字孿生(shēng)成為(wèi)任何信息系統或數(shù)字化(huà)系統的(de)總稱。
二、數(shù)字孿生(shēng)能(néng)力模型
當把數(shù)字孿生(shēng)視(shì)為(wèi)∑現(xiàn)實世界實體(tǐ)或系統的(de)數(shù)字化(huà)表現(xiàn)時(shí)，更注重架構引領、模型驅動、數(shù)據驅動、虛實↕融合要(yào)求。為(wèi)此，從(cóng)過程演化(huà)角度建立數(shù)字孿生(shēng)的(de)“定義、展現(xiàn)、交互、服務、進化(huà)”五維度能(néng)力模型®。其中，數(shù)據是(shì)整個(gè)能(néng)力模型的(de)基礎，五大(dà)能(néng)力圍繞數(shù)據來(lái)發揮作(✘zuò)用(yòng)和(hé)效能(néng)。
數(shù)字孿生(shēng)的(de)展現(xiàn)能(néng)力要(yào)求對(duì)數(shù)字空(kōng)間(jiān)中定義的(de)客體(tǐ)的(de)動态和(hé)靜(jìng)态內(nèi)容進行(xíng)展 示。靜(jìng)态內(nèi)容包括客體(tǐ)屬性、方法、行(xíng)為(wèi)相(xiàng)關數(shù)據及其關聯，動态內(nèi)容是(shì)根據客體(tǐ)✘可(kě)視(shì)化(huà)需要(yào)動态、快(kuài)速、準确展示實時(shí)或準實時(shí)的(de)可(kě)變信息，♦最終實現(xiàn)高(gāo)逼真、高(gāo)精度、高(gāo)動态的(de)信息展現(xiàn)，為(wèi)更科(kē)學認知(zhī)物(wù)理(lǐ)客體(tβǐ)提供手段。
交互能(néng)力是(shì)數(shù)字孿生(shēng)有(yǒu)别于傳統信息化(huà)系統和(hé)數(shù)字應用(yòng)的(de>)關鍵特性。數(shù)字孿生(shēng)通(tōng)過多(duō)種傳感設備或終端實現(xiàn)與物(wù)理(lǐ)世界的(de)動态交互，因為(wèi)具有(yǒu)了(∑le)動态交互能(néng)力才将物(wù)理(lǐ)世界與數(shù)字世界連接為(wèi)整體(tǐ)，從(cóng)而導緻φ數(shù)字孿生(shēng)可(kě)以實時(shí)、準确獲取物(wù)理(lǐ)客體(tǐ)的(de)信息，數(shù)字孿生(shēng)依據定義模型和(hé)客體(tǐ)™信息進行(xíng)實時(shí)計(jì)算(suàn)與分(fēn)析，并将分(fēn)析結果反饋給物(wù)理(lǐ)客體(tǐ)，為(wèi)物(wù)理(lǐ)客體(€tǐ)的(de)執行(xíng)提供信息參考，或為(wèi)相(xiàng)應人(rén)員(yuán)提供決策支持，從(cóng)而可(kě)更準确、及時(shí)≈、客觀把握客體(tǐ)狀态并進一(yī)步增強與物(wù)理(lǐ)客體(tǐ)的(de)耦合時(shí)效。
三、數(shù)字孿生(shēng)關鍵應用(yòng)技(jì)術(shù)
軟件(jiàn)架構技(jì)術(shù)
全集數(shù)據管理(lǐ)技(jì)術(shù)動态建模及模型驅動技(jì)術(shù)
高(gāo)效數(shù)據分(fēn)析計(jì)算(suàn)技(jì)術₩(shù)和(hé)精準服務技(jì)術(shù)
虛實融合的(de)沉浸式體(tǐ)驗技(jì)術(shù)
全産業(yè)鏈服務解決方案的(de)數(shù)字孿生(shēng)核心技(jì)術(shù)