一、数字孪生的概念

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、多概率的仿真过程，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。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。这个“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上，是虚拟的。数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，目前在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。目前在国内应用最深入的是工程建设领域，关注度最高、研究最热的是智能制造领域。

二、数字孪生的起源

“数字孪生”概念提出者，是美国空军研究实验室（AFRL，Air Force Research Laboratory）。2011年3月，美国空军研究实验室结构力学部门的Pamela A. Kobryn和Eric J. Tuegel，做了一次演讲，题目是“Condition-based Maintenance Plus Structural Integrity (CBM+SI) & the Airframe Digital Twin（基于状态的维护+结构完整性&战斗机机体数字孪生）”，首次明确提到了数字孪生。当时，AFRL希望实现战斗机维护工作的数字化，而数字孪生是他们想出来的创新方法。

三、数字孪生系统的特点

1、大规模的多源数据整合。数字孪生的一个重要特点是多源异构数据融合。在实际运行过程中，各个行业领域都会产生大量的基础数据，包括各种地图要素数据、监测视频数据、实时报文数据、BIM数据、传感、商业系统、各类数据库等。

2、内核支持数据的驱动。数字化孪生系统就是通过数据驱动实现物理实体对象与数字世界模型对象之间的全面映射。其中与之类似的内核级支持数据驱动，也是UIPower数字孪生可视化决策系统的核心功能。

3、可视化分析与决策支持。数字孪生系统最有实际应用意义的是帮助用户建立真实世界的数字孪生模型。在既有大量数据信息的基础上，建立一系列商业决策模型。

四、作用和结论

数字孪生技术帮助人们在新产品开发和系统调试的过程进行仿真。在智能制造的时代、在强调“快速响应”的时代、在工业互联网广泛应用的时代、在强调研发和服务的时代，这两种场景会越来越多，仿真可能会变得越来越重要。

五、使用方式

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