第二章、数字孪生技术

2.1 数字孪生的相关领域

想要厘清数字孪生技术的内涵和体系架构，就需要数字如下10个部分的数字孪生的相关领域。

2.1.1 数字孪生与计算机辅助设计

计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）模型是在CAD完工后形成的，是静态的。

在绝大多数场合中，CAD模型就像象棋里面一个往前冲的小卒；数字孪生则不同，它与物理实体的产生是步步相连的，实体没有被制造出来时，也就没有相对应的数字孪生生成，就像一个放飞在天空中频频回头的风筝，两头抻着力。

在过去，三维模型在行使作用之后就被工程技术人员放在计算机的文档里“沉睡”。而数字孪生确是神通广大、不可小觑。它是基于高保真的三维CAD模型，被赋予了各种属性和功能定义（包括材料、感知系统、机器运动机理等）；它的储存位置为一般图形数据库，而不是关系型数据库；它可以回收产品的设计、制造和运行的数据，再注入全新的产品设计模型中，使设计发生翻天巨变。

更值得一提的是，因为数字孪生在前期就可以具备识别异常的功能，从而在尚未生产的时候就能消除产品缺陷，所以用它取代以前昂贵的确有不得不用的原型成为可能甚至现实。

根据IBM的认知，数字孪生体就是物理实体的一个数字化替身，可以演化为万物互联的复杂的生态系统。它是一个动态的、有血有肉的、活生生的三维模型。可以说，数字孪生体是三维模型的进阶，也是物理原型的超级新替身。

2.1.2 数字孪生与产品全生命周期管理

产品全生命周期管