數(shù)字孿生是個普遍適應的理論技術體系，可以在眾多領域應用，在產(chǎn)品設計、產(chǎn)品制造、醫(yī)學分析、工程建設等領域應用較多。在國內應用最深入的是工程建設領域，關注度最高、研究最熱的是智能制造領域。
美國國防部最早提出利用Digital Twin技術，用于航空航天飛行器的健康維護與保障。首先在數(shù)字空間建立真實飛機的模型，并通過傳感器實現(xiàn)與飛機真實狀態(tài)完全同步，這樣每次飛行后，根據(jù)結構現(xiàn)有情況和過往載荷，及時分析評估是否需要維修，能否承受下次的任務載荷等。
數(shù)字孿生，有時候也用來指代將一個工廠的廠房及產(chǎn)線，在沒有建造之前，就完成數(shù)字化模型。從而在虛擬的賽博空間中對工廠進行仿真和模擬，并將真實參數(shù)傳給實際的工廠建設。而工房和產(chǎn)線建成之后，在日常的運維中二者繼續(xù)進行信息交互。值得注意的是：Digital Twin不是構型管理的工具，不是制成品的3D尺寸模型，不是制成品的MBD定義。
對于Digital Twin的極端需求，同時也將驅動著新材料開發(fā)，而所有可能影響到裝備工作狀態(tài)的異常，將被明確地進行考察、評估和監(jiān)控。Digital Twin正是從內嵌的綜合健康管理系統(tǒng)（IVHM）集成了傳感器數(shù)據(jù)、歷史維護數(shù)據(jù)，以及通過挖掘而產(chǎn)生的相關派生數(shù)據(jù)。通過對以上數(shù)據(jù)的整合，Digital Twin可以持續(xù)地預測裝備或系統(tǒng)的健康狀況、剩余使用壽命以及任務執(zhí)行成功的概率，也可以預見關鍵安全事件的系統(tǒng)響應，通過與實體的系統(tǒng)響應進行對比，揭示裝備研制中存在的未知問題。Digital Twin可能通過激活自愈的機制或者建議更改任務參數(shù)來減輕損害或進行系統(tǒng)的降級，從而提高壽命和任務執(zhí)行成功的概率。
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