数字孪生技术作为当前智能制造技术中的热点，正在给全球传统制造业带来巨大变化。在海军装备保障领域引入数字孪生技术，势必推动装备保障等领域的变革升级。目前数字孪生技术在武器装备预测性维护、武器装备智能管控、维修保障智能工厂等方面均有较好的应用前景。随着工业互联网、人工智能、大数据等技术与制造业的深入融合，数字孪生将更容易实现。近年来，美海军大力发展数字孪生技术，打造数字工程生态系统，将现有武器装备作战系统提升为基于模型、由数据驱动的集成化实践，极大提升武器系统的快速规划、敏捷设计、高效制造和精确保障，使美海军超越快速变化的威胁和技术进步，更快地向作战部队交付先进作战系统，同时更具经济可承受性和持续保障性，以支撑美国第三次“抵消战略”。
数字孪生概念被提出后，很快被美国国防部应用于航空航天飞行器的健康维护与保障。德国西门子、法国达索、美国通用电气、美国参数技术等公司也积极跟进，特别是近些年，随着智能制造等概念的推进，数字孪生已成为智能制造的通用技术，在军工制造、高端装备等很多行业得到广泛应用。
智能传感器基本结构如下图所示，一般包含传感单元、计算单元和接口单元。传感单元负责信号采集，计算单元根据设定对输入信号进行处理，再通过网络接口与其他装置进行通信。智能传感器的实现可以采用模块式（将传感器、信号调理电路和带总线接口的微处理器组合成一个整体）、集成式（采用微机械加工技术和大规模集成电路工艺技术将敏感元件、信号调理电路、接口电路和微处理器等集成在同一块芯片上）或混合式（将传感器各环节以不同的组合方式集成在数块芯片上并封装在一个外壳中）等结构。
近年来，数字孪生（DigitalTwin）一词迅速蹿红，成为一个炙手可热的概念。但随着工业界和学术界对数字孪生的不断解读，其含义却越发扑朔迷离，和其他一些相关概念的界限也越来越模糊。数字孪生到底是什么，能做什么，边界在哪里，它和建模仿真是什么关系等等问题令很多人困惑。本文尝试对其中的一些疑惑进行粗浅的分析。
智能生产管控是智能制造的核心表现形式。本文以智能制造CPS理念为牵引,通过对标实时状态感知、分析推理决策,以及闭环控制执行的智能生产管控需求特征和数字孪生技术内涵,建立了业务需求与技术融合的结合机制。结合科研项目实践,给出了制造服务化智能配置管理决策和自适应智能加工工艺决策的基于数字孪生的智能生产管控应用重点案例,并结合当前自动化产线建设热潮,给出了基于数字孪生的智能生产线运行模式发展趋势的判断。
随着中国智能制造的实施，电机行业逐步开展智能制造项目，但在项目实施过程中存在落地难、建设周期长、智能化程度不高等问题。介绍了数字孪生在电机智能车间建设中的应用前景，探讨了电机智能车间虚拟建模、孪生数据采集与实时驱动、增强现实（AR）孪生交互等仿真技术，并结合电机嵌线车间智能化建设阐述数字孪生在电机智能制造推进过程中的应用方法、流程和范围等。结果表明：数字孪生能有效缩减车间的调试周期和生产成本，提高电机智能车间项目的可靠性和可验证性。
当前数字孪生在国内非常热，各相关会议几乎都有数字孪生的交流和报道，导致存在数字孪生在中国关注多，而国际上关注少的感觉。本文试图从数字孪生研究现状定量方面来剖析，分析数字孪生的国际研究现状，以供国内同行和感兴趣的专家学者参考。如图所示，德国、美国和中国在数字孪生论文发表数量上，近 3 年均处于前三名。
数据是制造业提高核心能力、整合产业链的核心手段，也是实现从要素驱动向创新驱动转型的有力手段。数据所带来的核心价值在于可以真实地反映和描述生产制造过程，这也就为制造过程的分析和优化提供了全新的手段与方法。因此，数据驱动也可以说是实现智能制造的关键步骤。
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