1. 參考架構
第三章給出了數字孿生系統的通用參考架構。參考這一通用架構，本章給出 適用于數字孿生制造系統的參考架構（圖19）。
用戶域和跨域功能實體的內容與前文的通用架構相同，這里不再贅述。
現實物理域:無論是離散型制造業還是流程型制造業，都包含研發設計階段、 生產運營階段、維護服務階段的各種物理實體，如人員、設備、試驗、產品、材 料、流程、環境、服務等。
測量與控制實體：這一層承擔著物理實體和數字孿生體之間的互動功能。這 層包含測量感知和對象控制兩種功能，其中測量感知是數字孿生體從物理實體采 集設備的設計、運行等各種參數，進行數據預處理和數據標識。對象控制則負責 把數字孿生體發出的控制策略傳遞給物理實體。
數字孿生體：除了前文通用架構里闡述的三個部分外，這一層還包含制造物 理域數字孿生組件（圖中虛線框中）。針對現實物理域的每一個對象，都有一個 對應的數字孿生體存在。
2.數字孿生制造的成熟度特征
按照前文數字孿生體成熟度模型，制造領域的數字孿生體在各成熟等級上的 標志和特征如下：
1）數化
?針對產品及零部件建立了數字化模型，包含了零部件的結構、材料、狀 態等屬性；
?針對設備系統建立了數字化模型，包含了設備組成、裝配關系、運行邏 輯等特征；
?針對生產線或流程建立了數字化模型，包含了生產線布局、流程布局、 各個設備的干涉關系等；
?針對工廠及環境建立了數字化模型，包含了廠房及廠房內設備、廠房外 部氣象環境、地理環境等因素；
?針對人員建立了數字化模型，包含了操作人員作業管理、運行人員流程 管理、質檢人員標準校驗管理等。
2） 互動
?制造實體（包含產品、設備、生產線、流程、工廠等，下同）裝備有充 足的傳感器和測量控制設備；
?制造實體的狀態能通過傳感器和測控設備傳輸到數字孿生體；
?數字孿生體能接收到制造實體傳輸的信號并和相應部分完成對接；
?數字孿生體能傳輸控制策略和具體指令到制造實體；
?制造實體能接收到數字孿生體的控制信號，并完成相應動作執行。
3） 先知
?產品及零部件的數字孿生體能夠仿真產品的力學、熱學、電磁學、聲學、 光學等性能；
?設備系統的數字孿生體能夠仿真設備的動力學、運行、運動、操作過程、 加工制造工藝等；
?生產線或流程的數字孿生體能夠仿真生產線內的物料搬運、工裝干涉檢 測，以及流程的電氣系統、控制系統、液壓系統等；
?工廠及環境的數字孿生體能夠仿真廠房布局、物流過程、供需流程、效 能效率、環境變化等；
?人員的數字孿生體能夠仿真人員的作業過程、運動、人機交互的動態過 程等。
4） 先覺
?數字孿生體能從歷史數據中，分析出產品質量指標的總體分布特征；
?數字孿生體能利用機器學習，建立設備或生產線的故障模式，并在運行 過程中識別該模式后報警；
?數字孿生體能根據氣象等外部條件的變化，預判工廠能耗、安全等未來 的趨勢，提前給出調整策略；
?數字孿生體能根據知識庫存儲的經驗等，給出包括總體和各部分的優化 路徑；
?數字孿生體能基于人員的年齡分布、培訓經歷、操作經驗等因素的變化， 優化出更合理的操作制度和管理流程。
5） 共智
?具有上下游順序關系的數字孿生體之間，通過共智能實時把上游的變化
有機地和下游的操作結合起來；
?具有包含關系的數字孿生體之間，通過共智能實時動態反映體系和系統、 以及系統和子系統之間的智慧傳遞和影響；
.本地的數字孿生體，可以和云端的數字孿生體發生共智連接，實現跨地 域、跨企業的共智；
?數字孿生體和物理實體之間，通過共智實現同步優化和共同進化；
?通過腦機接口，人腦和數字孿生體無障礙交互，真正實現你中有我、我 中有你。
