數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，在產品設計、產品制造、醫學分析、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(guo)國(guo)防部最早提出利用Digital Twin技術，用于航空航天(tian)飛(fei)行器的健康維護(hu)與保障(zhang)。首先在數字空間(jian)建立真實(shi)飛(fei)機的模型，并通過傳感器實(shi)現與飛(fei)機真實(shi)狀態完全同步，這樣每(mei)次(ci)飛(fei)行后(hou)，根據(ju)結構現有情(qing)況和過往載(zai)荷，及時分析評估(gu)是否(fou)需要維修，能否(fou)承(cheng)受下次(ci)的任(ren)務載(zai)荷等。
數字孿生(sheng)，有時候也用來指代(dai)將一(yi)個工(gong)(gong)廠的(de)(de)(de)廠房(fang)及產線(xian)，在(zai)沒有建(jian)造之(zhi)前，就完成(cheng)數字化模型(xing)。從(cong)而在(zai)虛擬的(de)(de)(de)賽(sai)博空間(jian)中(zhong)對工(gong)(gong)廠進行仿真(zhen)(zhen)和模擬，并將真(zhen)(zhen)實參數傳給實際的(de)(de)(de)工(gong)(gong)廠建(jian)設(she)。而工(gong)(gong)房(fang)和產線(xian)建(jian)成(cheng)之(zhi)后，在(zai)日常(chang)的(de)(de)(de)運維中(zhong)二者繼續(xu)進行信息交互。值得(de)注意的(de)(de)(de)是(shi)：Digital Twin不(bu)是(shi)構(gou)型(xing)管理(li)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)具，不(bu)是(shi)制(zhi)成(cheng)品的(de)(de)(de)3D尺寸模型(xing)，不(bu)是(shi)制(zhi)成(cheng)品的(de)(de)(de)MBD定義。
對于(yu)Digital Twin的(de)(de)(de)(de)極端(duan)需求，同時也將(jiang)驅動著新材料開發，而所(suo)有可(ke)能(neng)影響(xiang)到裝備(bei)工作狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)異常，將(jiang)被明確地進行(xing)考察、評估和(he)監控。Digital Twin正是從(cong)內嵌(qian)的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合健康管理系統(tong)（IVHM）集成(cheng)(cheng)了(le)傳感器數(shu)據、歷史維(wei)護數(shu)據，以(yi)(yi)及(ji)(ji)通過挖掘而產生的(de)(de)(de)(de)相關(guan)派生數(shu)據。通過對以(yi)(yi)上數(shu)據的(de)(de)(de)(de)整合，Digital Twin可(ke)以(yi)(yi)持(chi)續地預(yu)測裝備(bei)或系統(tong)的(de)(de)(de)(de)健康狀(zhuang)況、剩余使用壽命(ming)(ming)以(yi)(yi)及(ji)(ji)任務(wu)執行(xing)成(cheng)(cheng)功(gong)的(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)率(lv)，也可(ke)以(yi)(yi)預(yu)見關(guan)鍵安(an)全事件的(de)(de)(de)(de)系統(tong)響(xiang)應，通過與實體(ti)的(de)(de)(de)(de)系統(tong)響(xiang)應進行(xing)對比(bi)，揭示裝備(bei)研制中(zhong)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)未知問題。Digital Twin可(ke)能(neng)通過激活自愈的(de)(de)(de)(de)機制或者建議(yi)更改任務(wu)參數(shu)來減輕損害或進行(xing)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)降級，從(cong)而提高(gao)壽命(ming)(ming)和(he)任務(wu)執行(xing)成(cheng)(cheng)功(gong)的(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)率(lv)。
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