产品的数字孪生模型是一个“不断生长、不断丰富”的过程,在整个产品生命周期中,从产品的需求信息、功能信息、材料信息、使用环境信息、结构信息、装配信息、工艺信息、测试信息到维护信息,不断扩展,不断丰富,不断完善。数字孪生模型越完整,就越能够逼近其对应的实体对象,从而对实体对象进行可视化、分析、优化。
如果把产品全生命周期各类数字孪生模型比喻为散乱的珍珠,那么将这些珍珠串起来的链子,就是数字主线(Digital Thread)。数字主线不仅可以串起各个阶段的数字孪生模型,也包括产品全生命周期的信息,确保在发生变更时,各类产品信息的一致性。
CIMdata认为,数字主线是一种信息交互的框架,能够打通原来多个竖井式的业务视角,连通设备生命周期数据(也就是其数字孪生模型)的互联数据流和集成视图。数字主线通过强大的端到端的互联系统模型和基于模型的系统工程(MBSE)流程来支撑和支持。波音公司开展了数字孪生和数字主线应用实践,提出基于模型企业(MBE)“钻石模型”。
△ 波音公司提出的基于模型企业的“钻石模型”
对产品数字孪生模型的仿真分析,可以发现产品出现了什么问题。但如果要探究为什么出现问题,还需要依靠数字主线把各个阶段的数字孪生模型串起,来进行整合分析。
△ 数字孪生与数字主线(来源:PTC)
埃森哲在其发表的《数字孪生:打造生力产品,重塑客户体验》白皮书中非常强调数字主线和数字孪生的密切联系。所谓生力产品指的是Live Product。埃森哲认为,数字主线是贯穿于公司各个职能部门和产品生命周期的信息流,涵盖产品构思、设计、供应链、制造、售后服务等各个环节,乃至外部的供应商、合作伙伴、和客户产生的数据,使其能对产品及其运行提供全景的动态信息,赋能数字孪生的开发和更新。数字主线使得产品设计、制造和运维过程中所使用的流程以及所产生的数据能够链接、追溯和管理;而数字孪生是在产品设计至运维的整个生命周期内,使用经过数字主线管控的数据对产品进行建模、对产品的性能、行为进行仿真、预测、诊断和反馈。