郝博，王建新，王明阳，赵阳，徐东平

(1.东北大学机械工程与自动化学院，沈阳 110819； 2.东北大学秦皇岛分校控制工程学院，河北 秦皇岛 066004)

0 引言

“Digital Twin”(数字孪生)这一概念最早于2003年出现在美国密歇根大学Grieves教授的一次课程中，并在后续文章中将它定义为包含实体产品、虚拟产品以及二者之间的连接的数字化系统[1]。近年来随着国内外学者的研究数字孪生的定义日趋完善，目前比较认可的是由北京航空航天大学、北京理工大学等给出的定义：数字孪生是利用数字技术创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在真实环境中的特征、行为、形成过程和性能，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化、精准高效执行等手段扩展物理实体的能力[2-3]。

近年来物联网，大数据，云计算，智能车间，5G通信等技术快速发展，国内外学者在数字孪生的研究方面取得了一些成果。郭飞燕等[4]对数字孪生驱动的装配工艺设计进行了研究，提出了数字孪生模型驱动的航空产品装配工艺优化-反馈-改进环机制；斯图加特大学Behrang Ashtari Talkhestani等[5]提出基于模型融合的数字孪生建模方法，通过多种数理仿真模型的组合构建复杂的虚拟实体；洛克希德·马丁公司[6]创建了“数字线”的工作方式，通过采集物理空间的多源异构动态数据，建立与现实空间中的物理实体完全一致的数字孪生体模型，对其进行仿真、分析和预测实体产品在现实空间中的状态；周石恩[7]提出了基于数字孪生的复杂产品装配建模与精度分析方法，考虑特征配准和物理干涉等情况预测薄壁件真实装配误差，指导实际薄壁件的定位和装配操作。……