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2019-Leveraging Digital Twin Technology in Model-Based System Engineering.pdf
本期导读关键词： MBSE、数字孪生
重点理解和需要掌握的
数字孪生与CAD/CAE模型的不同之处。
数字孪生模型不同于传统的计算机辅助设计/计算机辅助工程（CAD/CAE）模型，主要体现在以下几方面：
它可以反映物理孪生兄弟的结构、性能、健康状态和与具体任务相关的特定特征与行为，如飞行里程、经历的故障以及维护和维修历史；
它有助于根据系统维护历史和观察到的系统行为的知识，确定何时安排预防性维护；
它有助于了解物理孪生兄弟在现实世界中的表现，以及如何在未来及时维护的情况下预期其表现；
它允许开发人员观察系统性能，例如了解修改是如何落实和影响系统行为，并更好地了解操作环境；
它通过数字线程提供的连接促进了生命周期阶段之间的可追溯性；
通过从物理系统收集并纳入数字孪生模型的预测分析数据，可以与其他信息源一起分析，以对未来系统性能进行预测，从而有助于完善假设；
它使维护人员能够排除远程设备故障并进行远程维护；
它将物联网数据与物理系统数据相结合，例如，优化服务和制造流程，并确定所需的设计改进（例如，改进后勤保障，改进任务绩效）；
它通过将物理系统的操作和维护数据纳入其模型和仿真，反映了物理系统的时代。
全文内容概论
Content Summary
分为五部分，内容分别如下：
第2节：介绍了数字孪生兄弟的基本原理和潜在用途。
第3节：介绍了数字孪生兄弟的成熟度。
第4节：从数字孪生与仿真、机器学习、物联网（IoT）和成本的关系方面介绍了数字孪生与MBSE之间的关系。
第5节：总结了数字双胞胎在推进MBSE方面的未来前景。
全文结论
在未来，数字双生技术有望成为MBSE的核心能力，因为它可以使MBSE跨越整个系统生命周期，同时帮助MBSE进入制造，建筑和房地产等新市场。具体来说，数字孪生可以在前期工程（例如，系统概念化和模型验证）、测试（例如，基于模型的系统验证）、系统维护（例如，基于条件的维护）和智能制造中得到利用。另一方面，MBSE可以提供各种系统建模构建和建模语言，数字孪生可以在虚拟系统表示中利用这些语言。
在短期内，数字孪生技术有望集成到制造和维护活动中，以增强预测性维护和设计。 与此同时，数字孪生技术将继续在航空航天、国防、产品开发、机械制造和房地产行业取得进展，因为它可以实时访问系统数据，这对自适应能源管理等功能至关重要。 后者是诸如高效能源管理等应用的关键。
在美国国防部数字工程计划、国际物联网社区和工业4.0的领导下，这个数字孪生的故事刚刚拉开序幕。数字孪生技术是获得早期了解系统性能和技术风险的关键。数字线程可以促进知识从一个程序转移到另一个程序。在MBSE中，数字 孪生 可以成为系统生命周期的唯一权威来源。通过利用基于模拟的建模和数据分析，数字孪生可以帮助量化成本和性能方面的利润率和不确定性。将数字线程提供的数字连接与数字孪生提供的可信数据和知识相结合，可以加速MBSE中所采用的系统工程过程的转换。
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