11、数字T工作流与架构家族：两个案例探索

数字T工作流与架构家族：两个案例探索

1. 引言

数字孪生（DTs）在工业4.0和工业过程中越来越多地用于状态监测、分析和优化等目的。多年来，其定义虽有变化，但“孪生”概念始终不变，即存在一个真实世界系统的数字对应物，能提供该系统的相关信息。

学术和工业界对数字孪生的兴趣不断增长，因为它推动了数字化加速，这正是工业4.0的核心。物联网（IoT）、增强现实（AR）和产品生命周期管理（PLM）等技术使数字孪生成为可能。

然而，对于数字孪生的定义和构建方式，目前尚无普遍共识。不同研究者对数字孪生的定义不同，有的认为它仅包含系统的虚拟对应物，有的则认为它涵盖虚拟和现实世界系统以及连接它们的架构。此外，数字阴影、数字模型、数字护照等概念也与“孪生”密切相关。

为统一相关概念，本文引入“数字T”（Digital T）来指代与“孪生”范式相关的所有概念、技术和架构。在该范式中，被研究系统（SuS）的一个或多个虚拟实例（即孪生体）会在其整个生命周期内不断更新系统的健康、性能和维护状态。

本文聚焦于创建和管理数字T系统时出现的可变性，通过将最常见的定义和观点统一为产品家族，实现不同数字T变体的有原则、可重复和部分自动化的构建与重构。为说明该方法，本文将其应用于两个具有代表性的小案例：循线机器人和孵化器。

文章结构如下：第2节讨论可变性和产品家族建模；第3节介绍两个代表工业系统的简单示例；第4节探讨探索阶段可能出现的变化；第5节关注数字T系统的设计并引入一些概念架构模型；第6节展示两个示例案例的可能部署架构；第7节介绍构建数字T系统的通用工作流；第8节总结全文。

2. 可变性建模

产品存在多个变体