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什么是数字双胞胎
数字双胞胎（双胞胎）充分利用物理模型，传感器更新，操作历史记录和其他数据，整合了多学科，多物理数量，多尺度和多验证模拟过程，并在虚拟空间中进行完整的映射，从而反映了相应的物理设备的完整生命周期过程。
双胞胎是一个超越现实的概念，可以被视为一个或更多重要的相互依赖设备系统的数字映射系统。
美国国防部首先建议使用双技术来维护和维护航空航天车辆。首先，在数字空间中建立了真实飞机的模型，并通过传感器与飞机的真实状态完全同步。这样，在每次飞行之后，基于现有的结构和过去的负载，及时分析和评估是否需要维护，是否可以承受下一个任务负载，等等。
数字双胞胎有时用于在构建工厂建筑和生产线之前在完成数字模型。这将模拟和模拟虚拟网络空间中的工厂，并将实际参数传递给实际的工厂结构。施工和生产线完成后，两者继续在日常操作和维护中进行交互。值得注意的是：Twin不是配置管理工具，成品的3D尺寸模型以及成品的MBD定义。 [1]
对双胞胎的极端需求也将推动新材料的开发，并且所有可能影响设备工作状态的异常情况都将得到明确检查，评估和监测。 Twin集成了传感器数据，历史维护数据以及通过嵌入式集成健康管理系统（IVHM）生成的相关派生数据。通过集成上述数据，双胞胎可以不断预测设备或系统的健康状况，剩余的使用寿命以及成功执行任务的可能性，并且还可以预见到关键安全事件的系统响应。通过将其与实体的系统响应进行比较，设备开发中存在未知问题。双胞胎可以通过激活自我修复机制或建议更改任务参数，从而减少损害或执行系统降解，从而增加寿命和成功执行任务的可能性。
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数字双胞胎和
双胞胎是一个既相关又不同的概念。
Twin是物理产品的数字表达，因此我们可以看到该数字产品的实际物理产品可能具有什么。与此相关的技术包括增强现实和虚拟现实。在设计和生产过程中，模拟分析模型的参数可以传递到产品定义的完整三维几何模型，然后转移到数字生产线中以处理为真实的物理产品，然后通过在线数字检测/测量系统中反射到产品定义的模型，然后将其馈回模拟分析模型。依靠所有数据模型都可以通过两个方向进行通信，真实物理产品的状态和参数将通过与智能生产系统集成的CP馈回数字模型，从而导致生命周期的每个链接的数字模型是一致的，因此可以动态和实时评估系统的当前和未来功能和性能。在设备运行过程中，可以解释和利用传感器和机器收集的数据，以便可以将后来的产品生产，制造，运营和维护的需求集成到早期产品设计过程中，以形成设计改进的智能闭环。但是，并不是建立了整个飞机有限元模型，而是问题的一个方面。所有实际的制造维度都必须馈回生产模型，然后PHM（健康预测管理）可用于实时收集飞机的实际压力，并将其反馈回模型以成为双胞胎。
Twin描述了连接的每个特定链接的模型。可以说，这是整合所有链接并将它们与智能制造系统，数字测量和检查系统以及网络物理融合系统相结合的结果。通过整合整个生命周期模型，这些模型被进一步集成并与嵌入式CPS的实际智能制造系统以及数字测量和检测系统同步，从而使我们能够看到该数字产品的实际物理产品可能具有什么。
简而言之，它贯穿整个产品生命周期，尤其是从产品设计，生产，操作和维护的无缝集成中；虽然双胞胎更像是智能产品的概念，它强调了从产品操作和维护到产品设计的反馈。
双胞胎是物理产品的数字阴影。通过与外部传感器的集成，它反映了从微观到宏的物体的所有特征，并证明了产品生命周期的演变。当然，不仅产品，还包括生产产品（生产设备，生产线）以及使用和维护的系统的系统，还必须根据需要建立双胞胎。
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双胞胎申请和进度
已经开发了许多用于实现双胞胎的关键技术，例如多物理量表和多物理量子建模，结构化健康管理，高性能计算等，但是意识到双胞胎需要整合和集成这些跨场和跨场技术，以有效地评估该设备的健康状况与单个技术开发的设备有很大不同。因此，可以想象双胞胎是一个非常颠覆性的概念，即在将来可预见的时间内难以实现足够的成熟度，并且特别有必要在中间过程中建立里程碑目标。
美国空军研究实验室（AFRL）2013年发布的1计划是一步的重要一步，并已与通用电气（GE）和诺斯罗普·格鲁曼（ ）签订了2000万美元的商业合同，以进行这项工作。计划将现有的美国空军设备F15用作测试工作台，以将现有的最新技术和当前的实际功能整合为测试基准，从而识别虚拟实体中仍然存在差距。当然，对于双胞胎，许多公司迫不及待地想将其从尖端领域带给公众。
GE将其视为工业互联网的重要概念，并通过大数据分析努力充分了解物理世界中机器的实际操作；激进的PLM制造商PTC将其视为主要“智能互连产品”的关键链接：智能产品的每个动作都将返回设计师的桌面，从而实现实时反馈和革命优化策略。双胞胎突然给设计师带来了一个全新的梦想。它正在引导人们穿越虚拟和现实世界的墙壁，在物理和数字模型之间自由互动和行走。
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双胞胎是智能制造系统的基础
双胞胎最重要的启发性意义是，它实现了从真实物理系统到网络空间数字模型的反馈。这是工业领域中反向思维的壮举。人们试图填补物理世界中发生的一切回到数字空间。只有带有循环反馈的充分的生活跟踪才是完整生命周期的真实概念。这样，我们可以在整个生命周期内真正确保数字世界和物理世界之间的协调。基于数字模型的各种模拟，分析，数据积累，采矿甚至是人工智能的应用都可以确保其适用于实际物理系统。这是双胞胎对智能制造的意义。
智能系统的智能必须首先是感知和建模，然后分析和推理。如果没有Twin对真实生产系统的准确建模描述，所谓的智能制造系统就是一种被动水，无法实施。
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