Digital Twin: A Virtual Copy of a Physical Object, Process, or System. Applications in Industry, Construction, and Cities

Abstract

The paper considers the concept of a digital twin as a virtual copy of a physical object, process or system that operates on the basis of data obtained from a real object in real time or offline. The principles of construction and operation of digital twins, their structure and classification are analyzed. The role of digital twins in the concept of Industry 4.0 is shown, in particular in interaction with the technologies of the Industrial Internet of Things and product lifecycle management. Special attention is paid to the application of digital twins at different stages of the product lifecycle, as well as the use of this technology in industry, construction and "smart cities" in order to increase efficiency, reliability and optimization of processes. У роботі розглянуто поняття цифрового двійника як віртуальної копії фізичного об’єкта, процесу або системи, що функціонує на основі даних, отриманих від реального об’єкта в режимі реального часу або офлайн. Проаналізовано принципи побудови та роботи цифрових двійників, їх структуру та класифікацію. Показано роль цифрових двійників у концепції Індустрії 4.0, зокрема у взаємодії з технологіями промислового Інтернету речей та управління життєвим циклом виробу. Окрему увагу приділено застосуванню цифрових двійників на різних етапах життєвого циклу виробу, а також використанню цієї технології в промисловості, будівництві та «розумних містах» з метою підвищення ефективності, надійності та оптимізації процесів.