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數(shù)字孿生技術是智能工廠支撐物理空間、信息空間與業(yè)務交互空間泛在融合的核心使能技術。其主要特點如下：

1. 多領域數(shù)字孿生系統(tǒng)交互

在制造數(shù)字孿生生態(tài)系統(tǒng)中，一個工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)和產(chǎn)品數(shù)字孿生系統(tǒng)、供應鏈數(shù)字孿生系統(tǒng)相互獨立且交互，共同形成制造數(shù)字孿生生態(tài)，同時也和供應鏈上其他數(shù)字孿生系統(tǒng)實現(xiàn)互動。不同數(shù)字孿生系統(tǒng)之間的集成和演化共同形成了智能制造系統(tǒng)能力。

2. 數(shù)據(jù)-知識混合驅(qū)動服務

知識服務是融入用戶之中并貫穿于用戶決策過程的服務，谷器智能工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)需要將系統(tǒng)服務以最便捷、最直觀的形式提供給用戶，并直接與用戶交互。智能工廠中全面感知的制造數(shù)據(jù)連接著生產(chǎn)過程與生產(chǎn)決策，并通過生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的分析與統(tǒng)計，信息的邏輯建模驅(qū)動生產(chǎn)決策的生成，可以有效地提高生產(chǎn)管控能力、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，需要滿足智能工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)中“物理資源—模型—數(shù)據(jù)—知識—服務”多層級映射關系以及數(shù)據(jù)—知識混合驅(qū)動服務機制來滿足市場大規(guī)模定制化服務的需求。

3. 服務驅(qū)動管理

生產(chǎn)任務的動態(tài)變化、生產(chǎn)/物流任務目標/約束多樣性、生產(chǎn)要素不齊套等會導致智能工廠制造能力和質(zhì)量的不穩(wěn)定。因此工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)需要形成制造運行管理過程中所需的智能服務，并需要進一步進行服務融合來滿足智能生產(chǎn)、精準管控等實際需求。

4. 柔性特點

工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)內(nèi)的資源、信息和服務在時間和空間上具有動態(tài)演變特性。同時，面向大規(guī)模定制化服務，以及系統(tǒng)故障等擾動，都會對生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性提出新的要求。當發(fā)生需求變化等各類擾動時，工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)內(nèi)的資源流與信息流都需要快速地、高效地調(diào)整運行，保證數(shù)字孿生系統(tǒng)提供的服務與客戶需求動態(tài)匹配。

5. 人-機-物-信息協(xié)同共融

CPS和數(shù)字孿生技術是智能制造系統(tǒng)重要使能技術。在復雜產(chǎn)品的智能工廠中，完全無人化的制造過程難以實現(xiàn)，充分利用人的感知能力和學習能力，“人在復雜制造環(huán)節(jié)”中可以充當機器難以實現(xiàn)的智能車間執(zhí)行環(huán)節(jié)。人感知到的信息、決策思維以及執(zhí)行能力作為智能車間中的增強部分，發(fā)揮著不可或缺的作用，最終實現(xiàn)智能工廠中“人-機-物-信息”協(xié)同共融。

數(shù)字孿生技術構(gòu)建了智能制造工廠中物理實體與數(shù)字孿生虛體之間的虛實映射，并通過數(shù)字孿生建模、數(shù)據(jù)接口通信、實時同步仿真、智能決策優(yōu)化以及實時主動控制這一閉環(huán)執(zhí)行邏輯，實現(xiàn)數(shù)據(jù)-知識混合驅(qū)動的智能制造空間自治管控。