1.5.1 数字孪生应用对象类别

从孪生对象的组成来说，数字孪生的应用可以分成产品数字孪生和系统数字孪生。

产品是生产活动的结果，是满足特定需求的物品或服务。工业产品一般是有形的物理产品，服务产品一般是无形的满足用户需求的一系列活动及其结果。产品数字孪生，就是在信息空间构建了产品的数字孪生体，对于物理产品，一般包括产品的三维几何模型及其相关的机理模型和数据模型；对于服务产品，一般包括活动过程模型及其相关的机理和数据模型。

系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能和一定结构的有机整体。一个系统可能是更大系统的组成部分。一条柔性加工单元、一条流水线、一个车间、一个工厂、一个城市都是一个系统，但是系统的复杂程度不一。

产品数字孪生和系统数字孪生有时候没有严格的划分边界，但是其应用过程的着重点不同。一般来说，产品数字孪生着重把一个产品看作一个整体，从产品满足、维持、延长其设计性能的角度来考虑；系统数字孪生则更多地从系统组成部分的协同运行、满足系统多个目标优化的角度来考虑。产品从其出厂之后，一般其组成相对固定，其内部各部件之间的约束和通信关系较为稳定，而系统可以通过对其组成部分的结构或逻辑关系进行调整以实现更优的运行目标。

对于制造行业来说，产品数字孪生和生产系统数字孪生是有区别又密切相关的两类数字孪生系统。产品是生产系统的生产对象和生产结果，生产系统的优化运行可以影响到产品的质量和成本；同时，产品的设计需求又会对生产系统提出新的要求，促进生产系统的不断演化。第3章会详细分析制造相关的数字孪生系统及其相互关系。