数字孪生研究文献综述.docx

数字孪生研究文献综述 2023 年 2 月 6 日  目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 1. 前言 1 570806736 2. 研究现状 2 739360803 2.1 国内研究现状 2 1096634479 2.2 国际研究现状 2 1431029999 3. 研究热点 3 1651830440 4. 研究前沿 7 1793100311 4.1 工业4.0（INDUSTRY 4.0） 8 998908626 4.2 数字化转型（DIGITAL TRANSFORMATION） 8 1777608583 4.3 离散事件仿真（DISCRETE-EVENT SIMULATION） 9 474957417 4.4 资产管理外壳（ASSET ADMINISTRATION SHELL） 9 412591620 4.5 信息物理系统（CYBER-PHYSICAL SYSTEM） 10 202661177 4.6 不确定性量化（UNCERTAINTY QUANTIFICATION） 10 217337697 4.7 故障检测（FAULT DETECTION） 11 2072473579 4.8 数字双胞胎（DT）（DIGITAL TWIN (DT)） 11 2026171560 4.9 故障诊断（FAULT-DIAGNOSIS） 12 1217218441 4.10 点云（POINT CLOUD） 12 861116565 5. 结论 13 893810822 参考文献 13 PAGE PAGE 17 数字孪生研究文献综述 摘要：数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。国内外对数字孪生的研究目前处于成熟期，发展中存在一些潜在问题，但是工业4.0、数字化转型、离散事件仿真的发展为数字孪生提供新的契机与研究方向。本文拟分析目前数字孪生的发展现状、研究热点与发展趋势，为数字孪生研究的开题指明方向。 关键词：数字孪生 文献综述 前言 数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。 从整体上看，关于数字孪生的研究成果丰富，国内相关领域研究于本世纪10年代起步，近三年开始该领域研究热度升高，主要集中于孪生、智慧城市与智能制造等研究方向；国际方面，针对数字孪生的研究源于本世纪10年代，兴起于近三年，重点研究方向包括工业4.0、数字化转型与离散事件仿真等。根据成熟度理论，数字孪生的发展期共经历四个时期：2010年-2020年是该领域的萌芽期，此时，全球对数字孪生的研究方兴未艾，无论是论文发表数量还是学者数量都普遍较少。2020年之后，数字孪生领域进入到了高速的发展期，相关研究数量呈指数级增长，研究内容也愈发丰富。一直到2021年，数字孪生的研究步入成熟期，论文发表数量保持增长，但增速逐渐放缓。从2023年开始，该领域的研究日趋减少，数字孪生的发展进入稳定期。 本文采用文献计量学、科学知识图谱、自然语言理解等研究方法，借助 猎研SciRadar一站式科技创新情报平台，利用大数据分析和文本挖掘技术，采用2010-2022年期间数字孪生领域的全球期刊和会议论文数据，综合梳理数字孪生领域内的国内外研究现状，分析数字孪生领域的研究热点和新兴研究领域，并通过相关统计预测模型估算判断其未来发展趋势。 研究现状 2.1 国内研究现状 国内研究现状分析数据主要来源于中文期刊。早期的研究有：庄存波等(2017)[1]主要发表了产品数字孪生体的内涵、体系结构及其发展趋势。于勇等(2017)[2]主要发表了数字孪生模型在产品构型管理中应用探讨。后续的研究有：郭东升等(2018)[3]着重探索了基于数字孪生的航天结构件制造车间建模研究。秦晓珠等(2018)[4]主要发表了数字孪生技术在物质文化遗产数字化建设中的应用。张玉良等(2018)[5]集中发表了面向航天器在轨装配的数字孪生技术。学者(2019)[6]着重提出了数字孪生五维模型及十大领域应用。柳林燕等(2019)[7]重点探究了车间生产过程数字孪生系统构建及应用。谢嘉成等(2019)[8]集中研究了基于数字孪生的综采工作面生产系统设计与运行模式。