【簡介：】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、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。

——美國國防采辦大學(xué)DAU

首先，從產(chǎn)品的角度來看

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。傳統(tǒng)的制造行業(yè)，以人員經(jīng)驗和主觀判斷為依據(jù)，而且無法做到實時監(jiān)測和精準(zhǔn)判斷，隨著科技的發(fā)展，融合了各項新技術(shù)如云計算、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地對產(chǎn)品全生命周期過程進(jìn)行監(jiān)測，更能通過各種傳感器實時采集的數(shù)據(jù)通過計算中心計算，預(yù)測、診斷，實現(xiàn)在無人值守情況下的智能檢測和決策，減少了故障造成的不合格率和停機(jī)等重大問題的發(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)新的角度來看

通過數(shù)字紐帶技術(shù)，在產(chǎn)品全生命周期各階段，將產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品服務(wù)等各個環(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，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期各階段的高效協(xié)同，最終實現(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)用做了堅實的技術(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)計直至報廢/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程、狀態(tài)和行為。產(chǎn)品數(shù)字孿生體實時記錄了產(chǎn)品從出生到消亡的全過程，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)品在任何時刻、任何地點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)計和制造階段的所有數(shù)據(jù)和模型記錄集合能夠為產(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)來源。

從這三個角度來看，數(shù)字孿生技術(shù)帶來的效益遠(yuǎn)不止技術(shù)本身實現(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、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)開發(fā)新產(chǎn)品通常會面臨的成本、時間和風(fēng)險三大問題，極大地驅(qū)動了企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新的動力，數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，將會為縮短研發(fā)與產(chǎn)品制造時間，提高企業(yè)競爭力提供巨大的推動力。

自主創(chuàng)新國產(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，已實現(xiàn)智能化、無代碼、可配置的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化管理。已廣泛應(yīng)用于各類場景，以設(shè)計、監(jiān)控類場景為主。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)的一個重要應(yīng)用場景——生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。個性化、多元化的市場消費需求成為主流，制造業(yè)正面對日益激烈的市場競爭，面臨著巨大的時間、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題的最佳途徑，通過依托產(chǎn)品整個周期的真實相關(guān)數(shù)據(jù)，在虛擬環(huán)境中對生產(chǎn)全過程進(jìn)行仿真、優(yōu)化及重構(gòu)。通過創(chuàng)建虛擬模型來模擬生產(chǎn)過程，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，通過數(shù)字孿生技術(shù)能夠并行完成“實物設(shè)備數(shù)字化、運動過程腳本化、系統(tǒng)整線集成化、控制指令下行同步化、現(xiàn)場信息上行并行化”，形成整線的執(zhí)行引擎，實物設(shè)備與所對應(yīng)的虛擬模型進(jìn)行虛實互動、指令與信息同步，形成一個支持實物設(shè)備連線的車間快速設(shè)計、規(guī)劃、裝配與測試平臺。

通過數(shù)字化的手段，將原先無法保存的專家經(jīng)驗進(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、制造和服務(wù)領(lǐng)域，經(jīng)驗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)。