山東大學：工業設備數字孿生白皮書（136頁）.pdf

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1、21世紀初 p 美國密歇根六字的Michael Grieves教搜提出了一種稱為 “ PLM概念理想” 用于實現產品生命周期管理的概念模型2 并隨后在他的文章中定義為 “信息鏡像模型” 。這個慨念雖然沒葡稱作數字孿生p 但是它具備了數字孿寶的組成和功能，為數字孿盒的提出打開了思想的閘門。同年p 邁凱倫車隊將數字孿瑩的相關技術應用于Fl。隨著人們對觀念認識的不斷進步和發展，2009美國空軍實驗室提出了 “機身數字孿生飛直至2010年3 “ Digital Twin， 在NASA的朱來飛行器數字孿韭范例技術報告中被正式提出，并定義為 “集成了多物理墨、多尺度、多概率的系統或飛行器仿真過程” 。20

2、11年，美國空軍將數字孿生技術應用到飛行器的健康琶理。并于2012年，美國國家標準與技術研究院提出了基于模型的定義和基于模型的企業的概念p i要概念將數字孿瑩的內涵擴展到整個產品的制造過程p !W要創建企業和產品的數字模型3 數字模囂的仿真分析要貫穿整個產品的生命周期。同年 美國國家航空航天局與美國空軍聯合發表了關于數字孿生的技術論文p 開啟了數字孿笠技術在航空航天領域的應用探索p 數字孿笠技術開始引起研究人員和工程人員的廣泛關注。近年來，數字孿笠技術在工業界應用不斷深入3 真中GE將數字孿笠技術應用于風電與發動機，西門子、Ansys、這素等著名工業企業也將數字孿生的應用領域逐步擴展。當前，在

3、制造業數字化、網絡化、智能化發展的大趨勢下，數字孿生技術被Gatner選為20四年十六戰略技術趨勢之-，數字孿生技術逐步從萌芽起步期逐漸走向發展期，正在從數字化產品的角度推動著社會變革。Gartner預計三封之 二已經實施物聯網的公司，到2022年將至少部署一個數字孿生項目。物理實體的機理模型是數字孿生系統的骨架。近年來，不同領域混合的多層 次精準建模方法為數字孿生技術對物理世界真實描述提供了便能技術。首先，其綜合復雜物理實體涉及的針對諸如機械、電氣、液壓、控制及具體行業恃證進行綜合建模的能力，為數字孿生系統對物理實體的有機綜合分析提供了高可用技術;真次p 物理實體機理模型的多層次表述能力p 可使得模型在不同空間粒度上對實體進行客觀真實表述;再次3 參數化建模方法為數字孿笠實體機理模型對物理實體在時間維度上變化的映射p 呂D模型的動態更新能力，提供了有效手段。數字孿生系統對工程應用的重要意義在于真智能分析和自主決策能力。人工智能技術的發展，可通過相傳統的建模仿真分析技術結合，茍效賦能數字孿生系統，使得數字孿生系統可針對過去、現在的狀況進行綜合智能分析，并進行自主決策p 對物理世界的變化進行準確判斷和決策，對物理世界的活動進行智能化支撐。