2.3 數(shù)字孿生的類型

如上所述，數(shù)字孿生的工作原理相對容易理解，接下來進一步介紹數(shù)字孿生的幾種常見類型?；趹媚康暮托枨?，數(shù)字孿生在零部件、產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程四個層面上都展現(xiàn)了巨大的應用價值。這四個層面的數(shù)字孿生分別為：零部件孿生、產(chǎn)品孿生、系統(tǒng)孿生和過程孿生。下面將進行逐一介紹。

2.3.1 零部件孿生

人們對于耐用零部件的需求始終存在。利用數(shù)字孿生技術(shù)，工程師可以深入了解零部件的不同特性，如機械性能、電氣性能等，從而設計和開發(fā)出更加優(yōu)質(zhì)的零部件產(chǎn)品。

2.3.2 產(chǎn)品孿生

產(chǎn)品孿生是一個集成了不同零部件的數(shù)字模型，它模擬了這些零部件在特定環(huán)境下是如何共同工作的，以及它們之間的相互作用。這種集成模型的目的是為了獲取與產(chǎn)品性能相關(guān)的數(shù)據(jù)，并理解環(huán)境因素如何影響組成產(chǎn)品的各個零部件。

產(chǎn)品孿生揭示了零部件間的相互作用，并生成性能數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)進行分析，可以獲取對制造商至關(guān)重要的信息。基于這些數(shù)據(jù)，制造商能夠優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)品性能，并為未來的產(chǎn)品開發(fā)指明方向。

2.3.3 系統(tǒng)孿生

系統(tǒng)是由眾多產(chǎn)品構(gòu)成的復雜整體，構(gòu)建系統(tǒng)需要大量的產(chǎn)品協(xié)同工作。系統(tǒng)孿生能夠深入分析構(gòu)成系統(tǒng)的不同產(chǎn)品是如何協(xié)同的，以優(yōu)化系統(tǒng)級的功能目標。它提供了洞察系統(tǒng)中各產(chǎn)品間相互作用的機會，并能據(jù)此給出提升系統(tǒng)性能的建議。在系統(tǒng)需要改進時，系統(tǒng)孿生能模擬不同配置，根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化系統(tǒng)配置，增強系統(tǒng)功能，提升整體效率。

2.3.4 過程孿生

過程孿生則讓人們能夠深入理解整個制造流程。在制造過程的每個關(guān)鍵節(jié)點，過程孿生揭示了各個子系統(tǒng)在集成制造系統(tǒng)中是如何運作的。過程孿生可以了解不同系統(tǒng)是如何相互協(xié)作而構(gòu)成復雜的制造系統(tǒng)的，它還可復制整個制造過程和工作流程，幫助我們理解制造系統(tǒng)中多個子系統(tǒng)的相互作用。過程孿生能夠揭示不同子系統(tǒng)是否同步運行以實現(xiàn)最高效率，或者某個子系統(tǒng)的延遲如何影響其他子系統(tǒng)，從而及時識別影響整體效率的關(guān)鍵因素，并制定優(yōu)化方案，提升過程績效。

因此，一旦發(fā)現(xiàn)結(jié)果未達預期，可以根據(jù)過程孿生的結(jié)果調(diào)整方案，確保獲得預期效果。過程孿生還能優(yōu)化原材料加工和成品制造等環(huán)節(jié)。