【簡(jiǎn)介：】首先介紹一下業(yè)內(nèi)數(shù)字孿生比較流行的定義
數(shù)字孿生：是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，

首先介紹一下業(yè)內(nèi)數(shù)字孿生比較流行的定義

數(shù)字孿生：是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。

——美國(guó)國(guó)防采辦大學(xué)DAU

首先，從產(chǎn)品的角度來(lái)看

產(chǎn)品數(shù)字孿生體的主要作用之一就是映射、監(jiān)控與操縱、診斷、預(yù)測(cè)。傳統(tǒng)的制造行業(yè)，以人員經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷為依據(jù)，而且無(wú)法做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)判斷，隨著科技的發(fā)展，融合了各項(xiàng)新技術(shù)如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的制造業(yè)，變得更加“智能化”，不僅能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)產(chǎn)品全生命周期過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，更能通過(guò)各種傳感器實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算中心計(jì)算，預(yù)測(cè)、診斷，實(shí)現(xiàn)在無(wú)人值守情況下的智能檢測(cè)和決策，減少了故障造成的不合格率和停機(jī)等重大問(wèn)題的發(fā)生，極大地解放了生產(chǎn)力，并提高了生產(chǎn)效率。

其次，從企業(yè)創(chuàng)新的角度來(lái)看

通過(guò)數(shù)字紐帶技術(shù)，在產(chǎn)品全生命周期各階段，將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)在產(chǎn)品數(shù)字孿生體中進(jìn)行關(guān)聯(lián)映射，在此基礎(chǔ)上以產(chǎn)品數(shù)字孿生體為單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期各階段的高效協(xié)同，最終實(shí)現(xiàn)虛擬空間向物理空間的決策控制，以及數(shù)字產(chǎn)品到物理產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變。

另外，從產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)積累意義來(lái)看

大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為產(chǎn)品數(shù)字孿生體的數(shù)據(jù)積累和挖掘應(yīng)用做了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)鋪墊，產(chǎn)品數(shù)字孿生體是產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)中心，記錄了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)直至報(bào)廢/回收的所有模型和數(shù)據(jù)，是物理產(chǎn)品在全生命周期的數(shù)字化檔案，反映了產(chǎn)品在全生命周期各階段的形成過(guò)程、狀態(tài)和行為。產(chǎn)品數(shù)字孿生體實(shí)時(shí)記錄了產(chǎn)品從出生到消亡的全過(guò)程，并且在產(chǎn)品所處的任何階段都能夠調(diào)用該階段以前所有的模型和數(shù)據(jù)，產(chǎn)品在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)和任何階段都是狀態(tài)可視、行為可控、質(zhì)量可追溯的。比如在產(chǎn)品使用階段，產(chǎn)品數(shù)字孿生體在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造階段的所有數(shù)據(jù)和模型記錄集合能夠?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量追溯、產(chǎn)品可靠性分析提供準(zhǔn)確的模型和數(shù)據(jù)來(lái)源。

從這三個(gè)角度來(lái)看，數(shù)字孿生技術(shù)帶來(lái)的效益遠(yuǎn)不止技術(shù)本身實(shí)現(xiàn)，還涉及了更加廣泛的積極影響，數(shù)字孿生從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、回收等全生命周期的作用，整合了數(shù)據(jù)流、工作流、解決了企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品通常會(huì)面臨的成本、時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)三大問(wèn)題，極大地驅(qū)動(dòng)了企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新的動(dòng)力，數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，將會(huì)為縮短研發(fā)與產(chǎn)品制造時(shí)間，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提供巨大的推動(dòng)力。

自主創(chuàng)新國(guó)產(chǎn)化的Hightopo 數(shù)據(jù)可視化能夠完全貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈做數(shù)字孿生產(chǎn)品，已實(shí)現(xiàn)智能化、無(wú)代碼、可配置的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化管理。已廣泛應(yīng)用于各類場(chǎng)景，以設(shè)計(jì)、監(jiān)控類場(chǎng)景為主。智慧城市、工業(yè)4.0、智能駕駛行業(yè)是先進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)使用較多的行業(yè)。為連接電力、船舶、城市管理、農(nóng)業(yè)、建筑、制造、石油天然氣、健康醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)、航空航天領(lǐng)域等各行各業(yè)。

使用 Hightopo 的 2D、 3D 和 GIS 可視化技術(shù)結(jié)合傾斜攝影和數(shù)字孿生技術(shù)，搭建出各行業(yè)智慧管理的三維可視化系統(tǒng)。案例匯集如下：

智慧園區(qū)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

智慧交通

數(shù)字孿生技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景——生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。個(gè)性化、多元化的市場(chǎng)消費(fèi)需求成為主流，制造業(yè)正面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，面臨著巨大的時(shí)間、成本、質(zhì)量、產(chǎn)品差異化等方面的壓力。而搭建基于數(shù)字孿生技術(shù)的數(shù)字化工廠是解決這些問(wèn)題的最佳途徑，通過(guò)依托產(chǎn)品整個(gè)周期的真實(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)，在虛擬環(huán)境中對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行仿真、優(yōu)化及重構(gòu)。通過(guò)創(chuàng)建虛擬模型來(lái)模擬生產(chǎn)過(guò)程，并且這些虛擬模型可以為物理工廠車間里所有連接的機(jī)器、工具和設(shè)備進(jìn)行數(shù)字操作。這就可以使企業(yè)能夠快速配置生產(chǎn)系統(tǒng)，以最大限度地提高效率，提高資產(chǎn)利用率，防止停機(jī)，具備一定的靈活性。

因此，企業(yè)在數(shù)字化工廠建設(shè)中，通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)能夠并行完成“實(shí)物設(shè)備數(shù)字化、運(yùn)動(dòng)過(guò)程腳本化、系統(tǒng)整線集成化、控制指令下行同步化、現(xiàn)場(chǎng)信息上行并行化”，形成整線的執(zhí)行引擎，實(shí)物設(shè)備與所對(duì)應(yīng)的虛擬模型進(jìn)行虛實(shí)互動(dòng)、指令與信息同步，形成一個(gè)支持實(shí)物設(shè)備連線的車間快速設(shè)計(jì)、規(guī)劃、裝配與測(cè)試平臺(tái)。

通過(guò)數(shù)字化的手段，將原先無(wú)法保存的專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)字化，并提供了保存、復(fù)制、修改和轉(zhuǎn)移的能力。較于傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)領(lǐng)域，經(jīng)驗(yàn)往往是一種模糊而很難把握的形態(tài)，很難將其作為精準(zhǔn)判決的依據(jù)。