數(shù)位孿生體是一種虛擬表現(xiàn),作為物理對象或過程的即時數(shù)字對應物。 雖然這個概念起源較早(歸功於2002年時任密歇根大學的Michael Grieves),但數(shù)位孿生體的第一個實際定義源於2010年NASA為改善航太器的物理模型類比而做出的嘗試。 產(chǎn)品圖紙和工程規(guī)範已經(jīng)從手工繪圖發(fā)展到計算機輔助繪圖/計算機輔助設計,再到基於模型的系統(tǒng)工程。
數(shù)位孿生的起源
David Gelernter在1991年出版的《鏡像世界》一書中提到了數(shù)位雙胞胎。 佛羅里達理工學院的Michael Grieves首次將數(shù)位雙胞胎的概念應用於製造業(yè)。 [4] [5] [6] [7] [8] [9] 2002年,當時在密歇根大學工作的Grieves在密歇根州特洛伊市的製造工程師協(xié)會會議上公開提出了數(shù)位雙胞胎的概念和模型。
Grieves和Vickers的早期數(shù)位雙胞胎概念
這個概念有幾個不同的名字,後來被NASA的John Vickers在2010年的路線圖報告中稱為 「數(shù)位雙胞胎」。。 [11] 數(shù)位雙胞胎概念包括三個不同的部分:物理產(chǎn)品、數(shù)位/虛擬產(chǎn)品以及兩個產(chǎn)品之間的連接。 物理產(chǎn)品和數(shù)位/虛擬產(chǎn)品之間的連接是指從物理產(chǎn)品流向數(shù)位/虛擬產(chǎn)品的數(shù)據(jù)以及從數(shù)位/虛擬產(chǎn)品到物理環(huán)境的資訊。
這個概念後來被劃分為不同的類型。 [12] 這些類型是數(shù)位孿生原型(DTP)、數(shù)位孿生實例(DTI)和數(shù)位孿生聚合(DTA)。 DTP包括設計、分析和實現(xiàn)物理產(chǎn)品的過程。 DTP在有物理產(chǎn)品之前就存在。 DTI是產(chǎn)品的每個單獨實例的數(shù)位孿生體,一旦它被製造出來。 DTA是DTI的集合,其數(shù)據(jù)和資訊可用於對物理產(chǎn)品的詢問、預知和學習。 數(shù)位孿生體中包含的具體資訊是由用例驅動的。 數(shù)位孿生子是一個邏輯構造,意味著實際的數(shù)據(jù)和資訊可能包含在其他應用程式中。
此外,根據(jù)不同的集成度,即物理部分和數(shù)位副本之間可能發(fā)生的不同程度的數(shù)據(jù)和資訊流,數(shù)位雙胞胎可以分為三個子類別。 數(shù)位模型(DM)、數(shù)位影子(DS)和數(shù)位雙胞胎。
工作場所的數(shù)位雙胞胎通常被認為是機器人流程自動化(RPA)的一部分,根據(jù)行業(yè)分析公司Gartner,它是更廣泛的新興 「超自動化」類別的一部分。