�������� ( Ӣ�ģ�Digital Twins����������Ϣ����ģ��Cyber-Physical System ) �dz����������ģ�͡����������¡�������ʷ�����ݣ����ɶ�ѧ�ơ�������������߶ȡ�����ʵķ�����̣�������ռ������ӳ�䣬�Ӷ���ӳ���Ӧ��ʵ��װ����ȫ�������ڹ��̡�����������һ�ֳ�Խ��ʵ�ĸ�����Ա���Ϊһ��������Ҫ�ġ��˴�������װ��ϵͳ������ӳ��ϵͳ��
���������Ǹ��ձ���Ӧ�����ۼ�����ϵ���������ڶ�����Ӧ�ã��ڲ�Ʒ��ơ���Ʒ���졢ҽѧ���������̽��������Ӧ�ý϶ࡣ�ڹ���Ӧ����������ǹ��̽�������ע����ߡ��о����ȵ���������������
������������Ŀ¼
1�����������������
2������������ԭ��
3�����������������
4���������������弰����
5�����������ķ�չ����
6�������������о���״
7����������Ӧ�ó���
8������������Digital Thread
9��������������ϵ
һ�����������������
���������������������Digital Twin���������ں��պ���������Ľ���ά���뱣�ϡ����������ֿռ佨����ʵ�ɻ���ģ�ͣ���ͨ��������ʵ����ɻ���ʵ״̬��ȫͬ��������ÿ�η��к��ݽṹ������������غɣ���ʱ���������Ƿ���Ҫά�ޣ��ܷ�����´ε������غɵȡ�
������������ʱ��Ҳ����ָ����һ�������ij��������ߣ���û�н���֮ǰ����������ֻ�ģ�͡��Ӷ�������������ռ��жԹ������з����ģ�⣬������ʵ��������ʵ�ʵĹ������衣�������Ͳ��߽���֮�����ճ�����ά�ж�����������Ϣ������ֵ��ע����ǣ�Digital Twin���ǹ������Ĺ��ߣ������Ƴ�Ʒ��3D�ߴ�ģ�ͣ������Ƴ�Ʒ��MBD���塣
����Digital Twin�ļ�������ͬʱҲ���������²��Ͽ����������п���Ӱ�쵽װ������״̬���쳣��������ȷ�ؽ��п��졢�����ͼ�ء�Digital Twin���Ǵ���Ƕ���ۺϽ�������ϵͳ��IVHM�������˴��������ݡ���ʷά�����ݣ��Լ�ͨ���ھ������������������ݡ�ͨ�����������ݵ����ϣ�Digital Twin���Գ�����Ԥ��װ����ϵͳ�Ľ���״����ʣ��ʹ�������Լ�����ִ�гɹ��ĸ��ʣ�Ҳ����Ԥ���ؼ���ȫ�¼���ϵͳ��Ӧ��ͨ����ʵ���ϵͳ��Ӧ���жԱȣ���ʾװ�������д��ڵ�δ֪���⡣Digital Twin����ͨ�����������Ļ��ƻ��߽������������������������ϵͳ�Ľ������Ӷ��������������ִ�гɹ��ĸ��ʡ�
��������������ԭ��
���磬��������˼������Ъ����ѧ�� Michael Grieves ����Ϊ����Ϣ����ģ�͡���Information Mirroring Model���������ݱ�Ϊ�������������������������Ҳ����Ϊ����˫��̥�����ֻ�ӳ�䡣������������ MBD ���������뷢չ�����ģ���ҵ��ʵʩ����ģ�͵�ϵͳ���̣�MBSE���Ĺ����в����˴����������ġ���ѧ��ģ�ͣ���Щģ��Ϊ���������ķ�չ�춨�˻�����2012 �� NASA ���������������ĸ�������������������ָ�����������ģ�͡���������������ʷ�����ݣ����ɶ�ѧ�ơ���߶ȵķ�����̣�����Ϊ����ռ��ж�ʵ���Ʒ�ľ���ӳ�����Ӧ����ʵ���Ʒ��ȫ�������ڹ��̡�Ϊ�˱����������������⣬ׯ�沨�����������������ĸ����Ϊ���������Dz�����Ϣ����������ʵ�����ɡ����������ܺ����ܽ������ֻ�����ͽ�ģ�Ĺ��̡�������������ָ�ڼ��������ռ���ڵ�������ʵ����ȫ�ȼ۵���Ϣģ�ͣ����Ի������������������ʵ����з���������Ż������������Ǽ��������̡����������������Ƕ���ģ�ͺ����ݡ�
����21���ͣ������͵¹�������� Cyber-Physical System��CPS����Ҳ���ǡ���Ϣ-����ϵͳ������Ϊ�Ƚ�����ҵ�ĺ���֧�ż�����CPS ��Ŀ�����ʵ�������������Ϣ����Ľ����ںϡ�ͨ�������ݷ������˹����ܵ���һ����Ϣ��������������ķ��������Ԥ�⣬�����ŵĽ������������������С����������ı��ʾ�������Ϣ�������������ĵȼ�ӳ�䣬��������������õ�ڹ���� CPS,��Ϊʵ�� CPS ����Ѽ�����
�������������������
2011 �꣬Michael Grieves �����ڡ�����������ͨ��PLM�������º;����Ʒ������������������������ɲ��֣������ռ��ʵ���Ʒ������ռ�������Ʒ�������ռ������ռ�֮������ݺ���Ϣ�����ӿڡ�
�� 2016 �����ӹ�ҵ��̳�ϣ���������Ϊ������������ɰ�������Ʒ���ֻ�˫��̥�����������������ֻ�˫��̥���豸���ֻ�˫��̥����������������ʵ��������������ҵ������������ѧ��ׯ�沨��Ҳ�Ӳ�Ʒ���ӽǸ�����������������Ҫ��ɣ���������Ʒ��������ݡ���Ʒ�������ݡ���Ʒ�������ݡ���Ʒ�������ݡ��Լ���Ʒ���ۺͱ������ݵȡ������������ӻ��DZ���������ѧ��ׯ�沨���ǴӲ�Ʒ�ĽǶȸ�����������������ɣ������������������IJ�Ʒȫ�������ڹ���ϵͳ��product lifecycle management��PLM��Ϊ��������������ҵ�ƹ���������������ز�Ʒ��
ͬ�ô�ѧ�����õ�������������������Ӧ�ð�������Ʒ��ơ����̹滮���������֡����̷��桢�����Ż��ȡ���������������ɲ��������˲�Ʒ��������ݣ�Ҳ����������Ʒ���������̺ͷ������������ȫ�棬���ӷ������ܹ�����Ҫ��
�������պ�����շɵ��˴ӳ�����ɵĽǶ��ȸ����˳������������Ķ��壬Ȼ������˳���������������ɣ���Ҫ�������������䡢����䡢�������ϵͳ�������������ݼ�������ɡ�������������ʵ���ڵij��䣬��Ҫ�ӳ������ϵͳ�������������������������Ż����ִ�в��ԣ�ִ������������������������ļ�����ڵĵȼ�ӳ�䣬��Ҫ�������������з���������Ż�������������������������ʵʱ�ļ�⡢Ԥ��͵��أ��������ϵͳ�dz����������ϵͳ���ܳƣ���Ҫ����������������������������У��ͽ����������������������
�ġ��������������弰����
Digital twin��Ϊ��Ҫ�������������ڣ���ʵ������ʵ����ϵͳ�������ռ����ֻ�ģ�͵ķ���������һ�ι�ҵ�����У�����˼ά��׳�١�������ͼ���������緢����һ�У����ص����ֿռ��С�ֻ�д��л�·������ȫ�������٣�����������ȫ�������ڸ���������Ϳ���������ȫ�������ڷ�Χ�ڣ���֤���������������Э��һ�¡����ֻ������ֻ�ģ�ͽ��еĸ�����桢���������ݻ��ۡ��ھ������˹����ܵ�Ӧ�ã�����ȷ��������ʵ����ϵͳ�������ԡ������Digital twin������������������ڡ�
����ϵͳ����������Ҫ��֪����ģ��Ȼ����Ƿ������������û��Digital twin����ʵ������ϵ��ȷģ�ͻ���������ν����������ϵͳ������Դ֮ˮ������ʵ��
�塢���������ķ�չ����
ʵ��Digital Twin������ؼ��������Ѿ���������������������߶ȺͶ���������ģ���ṹ���Ľ��������������ܼ���ȣ���ʵ��Digital Twin��Ҫ���ɺ��ں���Щ������רҵ�Ķ�������Ӷ���װ���Ľ���״��������Ч���������뵥��������չ��Ը������������������ˣ���������Digital Twin����һ�����ߵ߸��ĸ����δ������Ԥ����ʱ���ں���ȡ���㹻�ij���ȣ������м���̵���̱�Ŀ����Ե���Ϊ��Ҫ��
�����վ��о�ʵ���ң�AFRL��2013�귢����Spiral 1�ƻ�����������Ҫ��һ��������ͨ�õ�����GE����ŵ˼���ס���³��ǩ����2000����Ԫ����ҵ��ͬ�Կ�չ��������ƻ������������վ�װ��F15Ϊ����̨�������������Ƚ��ļ������뵱ǰ���е�ʵ������Ϊ���Ի����Ӷ���ʶ������ʵ�廹���ڵIJ�ࡣ��Ȼ������Digital Twin��ôһ�������üǵĸ�����˾�Ѿ��Ȳ������ؽ���Ӹ�˵������������ڵ���ǰ��
GE������Ϊ��ҵ��������һ����Ҫ�����ͼͨ�������ݵķ����������������������������ʵ�����е��������������PLM����PTC��˾��������Ϊ���Ƶġ����ܻ�����Ʒ���Ĺؼ��Ի��ڣ����ܲ�Ʒ��ÿһ���������������·������ʦ�����棬�Ӷ�ʵ��ʵʱ�ķ���������Ե��Ż����ԡ�Digital TwinͻȻ���������ʦ����ȫ�µ����롣�������������Ǵ�Խ����ʵ��ǽ��������������ģ��֮�����ɽ��������ߡ�
���������������о���״
������������������ʹ����������������������ĺ��պ���֣�NASA���ڰ�������Ŀ�У��������Һ��պ����ʹ�ÿռ�����������������Է����еĿռ���������з������������Ԥ��ռ�������ķ���״̬���������������Ա������ȷ�ľ��ߡ����������Һ��պ���ֶ�����������Ӧ������������������Ҫ��Ҫ����������ʵ��ȼ۵������������ģ�ͣ��������ܹ�������ʵ����з���������ܹ���������ʵ�����е�ʵʱ������Ϣ������ʵ�������״̬���м�أ��ܹ����ݲɼ�������ʵ���������������������ķ�������㷨���Ӷ�������ʵ��ĺ������кĽ��ṩ���Ӿ�ȷ�ľ��ߡ�
��Ъ����ѧ�����˶��������˹������2003������ˡ�������Ʒ�����ֱ���ĸ����ָ��������Ʒ�����ֱ���Ӧ�ܹ�����ı���������Ʒ���ܹ��������ֱ����������Ʒ������ʵ������ģ�������µIJ��ԡ����������Ȼû�б����������������������߱��������������е���ɺ��ܣ�����������ʵ��ĵȼ������壬�������ܹ�������ʵ����з�������Ͳ��ԡ����˶��������˹������������ۣ����Ա����������������ڲ�Ʒ��ƹ����е�Ӧ�á�
�������ұ��뼼���о�Ժ�� 2012 ����� MBD������ģ�͵Ķ��壩�� MBE������ģ�͵���ҵ���ĸ�������˼����Ҫ������ҵ�Ͳ�Ʒ������ģ�ͣ�����ģ�͵ķ������Ҫ�ᴩ��Ʒ��ơ���Ʒ��Ʒ��桢�ӹ����շ��桢�������̷��桢��Ʒ��ά��ά����������Ʒ���������ڡ�MBE �� MBD �ĸ�������������ں���չ����������Ʒ��������̡�
2015��֮����������ֱ�������Ҳ��������ҵת��ս�ԡ���Щս�Ժ���Ŀ��֮һ���ǹ���������Ϣϵͳ��Cyber-Physical System��CPS����ʵ��������������Ϣ����������Ľ������ںϣ��Ӷ�ʵ���������죬����������Ϊʵ������������������Ľ����ںϵ����;���������������ѧ�������ҵ�߶ȹ�ע���� CPS �������������ں����������Ƕ���Ϊ��������Ϣ�ռ������������ںϵ�״̬��CPS ��ƫ���ѧԭ������֤�������������ʺϹ���Ӧ�õ��Ż������ܹ������ӹ���ϵͳ����ķ��á��������պ����ѧ���շɣ����ȵ��˻����������������������������ĸ�����ӳ������Ҫ�ط�����������������ķ�չ��Ҫ���ξ�������Ҫ�ء���������������ƽ������������䣬������������������������Զ��������������������������佻���ں���������Σ����ܹ��ij��졣ͬ�ô�ѧ�����ã����յ���Ϊ����������������ҵ���������̣�ʵ�ֲ�Ʒ����Ƶ�ά��ȫ���̵����ֻ���ͨ����Ϣ����ʵ���������̿��ӻ����γɴӷ����������ٵ������ıպϻ�·���Ż���������ϵͳ��GE Digital��ҵ��������������̬��չ������ Robert Plana ��Ϊ��������������Ҫ�ļ�ֵ��Ԥ�⣬�ڲ�Ʒ��������г�������ʱ�����Ի��������������������Խ��з�����Ȼ������Ż�����������Խ�����֯������
�ߡ���������Ӧ�ó���
�Ӳ�Ʒȫ�������ڹ���������ȫ�������ڹ���������ܿ�ϵͳ����������������������Ӧ�ó������£�
1�����磬�������Һ��պ����ʹ�����������Կռ���������з������������Ԥ�⣬��������ܿ���Ա���о��ߡ�
2��Michael Grieves ���ں������ӹ�˾��Ҫʹ�������������в�Ʒ���ݵ�ȫ�������ڹ������������������Բ�Ʒ��ơ���Ʒ���ܡ���Ʒ���ܡ��ӹ����ա�ά��ά���Ƚ��з��������
3����ŷ�ؿ˹�˾Ϊ�����Ĺ��̽�����������Ӧ�̣���������������Ӧ���ڽ�����������������ʩ�Ƚ������ѽ����ͻ�����ʩ������Ʒ����ȫ�������ڵĹ�����
4���������պ�����շɵ��˽���������Ӧ���ڳ���Ľ���ܿأ���Ҫ�漰�������������IJ�Ʒ��ơ��������������������������������������ij��������ơ��������������Ĺ��չ滮���������������ij������������Ż������������������������������͡��������������ij���װ�����ܿ��ơ��������������ij����˻���������������������װ�䡢�������������IJ���/��⡢�������������������ܺĹ������������������IJ�Ʒ�����������ݡ��������������Ĺ���Ԥ���뽡���������������������IJ�Ʒ����ϵͳ�ȡ�
�ˡ�����������Digital Thread
Digital Twin����Digital Thread����������������������һ�����
Digital Twin��һ��������Ʒ�����ֻ�����Ա��������ܹ���������ֻ���Ʒ�Ͽ���ʵ��������Ʒ���ܷ���������������صļ���������ǿ��ʵ��������ʵ��Digital Thread������������Ĺ����У��������ģ�͵IJ��������Դ��ݵ���Ʒ�����ȫ��ά����ģ�ͣ��ٴ��ݵ����ֻ������ӹ�����ʵ��������Ʒ����ͨ�����ߵ����ֻ����/����ϵͳ��ӳ����Ʒ����ģ���У������ַ������������ģ���С� ����Digital Thread����������ģ�Ͷ��ܹ�˫��ͨ�������ʵ������Ʒ��״̬�Ͳ�����ͨ������������ϵͳ���ɵ���������ϵͳCPS�����ֻ�ģ�ͷ�������ʹ�������ڸ������ڵ����ֻ�ģ�ͱ���һ�£��Ӷ��ܹ�ʵ�ֶ�̬��ʵʱ����ϵͳ�ĵ�ǰ��δ���Ĺ��ܺ����ܡ���װ�������еĹ����У���ͨ�����������ӵĴ����������������Ӷ��ռ������ݽ��н������ã����Խ����ڲ�Ʒ�����������Ӫά�����������뵽���ڵIJ�Ʒ��ƹ����У��γ���ƸĽ������ܱջ���Ȼ���������ǽ�����ȫ������Ԫģ�ͣ�������������������ֻ�������һ���Ƕȣ������������а�������ʵ����ߴ練����ģ�ͣ�����PHM������Ԥ�������ʵʱ�Ѽ��ɻ�ʵ�����������������ģ�ͣ����п��ܳ�ΪDigital Twin��
Digital Twin��������ͨ��Digital Thread���ӵĸ����廷�ڵ�ģ�͡�����˵Digital Thread�ǰѸ����ڼ��ɣ���������ܵ�����ϵͳ�����ֻ���������ϵͳ���Լ����������ں�ϵͳ�Ľ����ͨ��Digital Thread��������������ȫ���̵�ģ�ͣ���Щģ����ʵ�ʵ���������ϵͳ�����ֻ��������ϵͳ��һ����Ƕ��ʽ�����������ں�ϵͳ(CPS)������ļ��ɺ�ͬ�����Ӷ�ʹ�����ܹ���������ֻ���Ʒ�Ͽ���ʵ��������Ʒ���ܷ����������
��˵��Digital Thread�ᴩ��������Ʒ�������ڣ������ǴӲ�Ʒ��ơ���������ά���켯�ɣ���Digital Twin���������ܲ�Ʒ�ĸ����ǿ�����ǴӲ�Ʒ��ά����Ʒ��ƵĻ�����Digital Twin����������Ʒ�����ֻ�Ӱ�ӣ�ͨ������紫�����ļ��ɣ���ӳ������۵���۵��������ԣ�չʾ��Ʒ���������ڵ��ݽ����̡���Ȼ����ֹ��Ʒ��������Ʒ��ϵͳ�������豸�������ߣ���ʹ��ά���е�ϵͳҲҪ���轨��Digital Twin��
�š�������������ϵ
������������ϵ�ɰ������²��֣�
1���������Ա���������������ο��ܹ����������������֣���ע���������ĸ���塢�ο���ܡ�����������Ҫ��Ϊ��������ϵ�ṩ֧�����á�
2�����������ؼ�����������������ʵ���������ʵ������������ݱ��������뼯�ɱ���������岿�֣����ڹ淶���������ؼ��������о���ʵʩ����֤��������ʵʩ�еĹؼ���������Ч�ԣ��Ƴ�Э��������ģ�黥���Եļ������ݡ�
3��������������/ƽ̨�����������߱���ƽ̨�������֣����ڹ淶��Ӳ������/ƽ̨�Ĺ��ܡ����ܡ����������ɵȼ���Ҫ��
4�����������������������������������̱�������ָ����������������IJ��֣����ڹ淶����������ϵ�IJ���Ҫ�������۷�����
5������������ȫ������������ϵͳ��ȫҪ���ܰ�ȫҪ����Ϣ��ȫҪ�������֣����ڹ淶����������ϵ�е���Ա��ȫ������������Ϣ�İ�ȫ�洢��������ʹ�õȼ���Ҫ��
6������������ҵӦ�ñ����������������ڲ�ͬ��ҵ/����ͬ����Ӧ�õļ��������ԣ��ڻ������Ա����ؼ�������������/ƽ̨��������������ȫ���Ļ����ϣ������������ڻ��������䡢���̻�еװ���Ⱦ�����ҵӦ�õ���ؽ��й淶��