什么是数字孪生
数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字双胞胎），也被称为数字映射、数字镜像。
它的定义非常复杂，是这么说的：
数字孪生，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
看晕了吧？其实，简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，数字孪生，创造一个数字版的“体”。
数字孪生起源于工业制造领域。工业制造也是数字孪生的主要战场。
在产品研发的过程中，数字孪生可以虚拟构建产品数字化模型，对其进行测试和验证。生产制造时，可以模拟设备的运转，还有参数调整带来的变化。
数字孪生能够有效提升产品的可靠性和可用性，同时降低产品研发和制造风险。
维护阶段，数字孪生也能发挥重要作用。
采用数字孪生技术，通过对运行数据进行连续采集和智能分析，可以预测维护工作的时间点，也可以提供维护周期的参考依据。数字孪生体也可以提供故障点和故障概率的参考。
数字孪生给工业制造带来了显而易见的效率提升和成本下降，使得几乎所有的工业巨头趋之若鹜。
数字孪生的基本特征是虚实映射。通过对物理实体构建数字孪生模型，实现物理模型和数字孪生模型的双向映射。构建数字孪生模型不是目的，而是手段，需要通过对数字孪生模型的分析与优化，来改善其对应的物理实体的性能和运行绩效。
任何物理实体都可以创建其数字孪生模型，一个零件、一个部件、一个产品、一台设备、一把加工刀具、一条生产线、一个车间、一座工厂、一个建筑、一座城市，乃至一颗心脏、一个***等。对于不同的物理实体，其数字孪生模型的用途和侧***差异很大。
例如，达索系统帮助新加坡构建了数字城市，建立了一座城市的数字孪生模型，不仅包括了地理信息的三维模型，各种建筑的三维模型，还包括了各种地下管线的三维模型。该模型作为城市的数字化档案，可以用于优化城市交通，更便于各种公共设施的维护。Biodigital公司创建了生物数字***模拟演示的在线平台，可以帮助医生和科学家研究***构造，进行模拟试验。在太空探索的过程中，科学家通过数字孪生模型对远在太空的航天器，例如登陆火星的“好奇号”火星车进行远程监控、与操控。显然，物理实体的结构越复杂，其对应的数字孪生模型也会越复杂，实现数字孪生应用的难度也更大。
数字孪生的应用场景
1.工业制造
数字孪生起源于工业制造领域。在产品研发的过程中，数字孪生可以虚拟构建产品数字化模型，数字孪生工业，对其进行测试和验证。生产制造时，可以模拟设备的运转，还有参数调整带来的变化。
数字孪生能够有效提升产品的可靠性和可用性，同时降低产品研发和制造风险。它给工业制造带来了显而易见的效率提升和成本下降，使得几乎所有的工业巨头趋之若鹜。
2.教学实训
利用数字孪生技术，通过将设备本体虚拟化可以有效地解决实验条件与实训效果之间的矛盾。
通过虚实结合技术，学习者便可以走进这个虚拟实验室，身临其境般的操作虚拟仪器，数字孪生采购，操作结果可以通过仪表显示身体的感受反馈给学生，来判断操作是否正确。这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制，可重复操作，直至得出满意结果。
（1）解决从行业需求到实训人才培养脱节问题
通过数字孪生技术，能够将行业的典型性工厂，半实物虚拟化，并结合虚实技术，风电数字孪生，保留其原有的控制系统以及机电系统，将企业需求的控制，编程应用人才与校内实训课程结合，实际解决，学生实训过程中无性，应用性等问题。
（2）解决教学实训中“三高四难”问题
数字孪生技术特点是使用者可以进行交互，因此，可以作为增强教学培训和演练效果的有效手段，解决智能制造实训应用过程中的“三高”（高***、高成本、高污染）与“四难”（难看到、难动作、难进入、难再现）问题。
（3）学科交叉与产业融合
通过数字孪生技术引入企业实际工作任务，设计教学和竞赛项目。实训内容设计围绕智能制造工业应用情景和核心技能点，覆盖了机器人、人工智能、通讯技术、数控技术、自动线等典型应用。技能要点与行业用人、岗位需求、技术进步以及教学建设相结合，系统装调、现场工艺规范系统接线、工艺过程分析、系统编程等相互结合进行安排，引导智能制造技术相关***专项实训教学的设计与实施，系统化培养复合型技能型人才。
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