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數字孿生，是指針對物理世界中的物體，通過數字化的手段來構建一個數字世界中一模一樣的實體，借此來實現對物理實體的了解、分析和優化。2019年以來有兩次A股熱炒的概念，一是邊緣計算，另一個就是數字孿生，尤其是當波音737MAX8型飛機出現嚴重墜毀事故以及法國巴黎圣母院被焚毀，圍繞數字孿生技術的討論更是掀起高潮。Gartner發布的2019年十大戰略性技術趨勢中，也包含數字孿生。IDC預測，到2020年全球頭部600家企業都會使用數字孿生來提供產品創新。MarketsandMarkets預測，到2023年數字孿生市場規模將達到157億美元，并以38%復合年增長率增長。數字孿生未來發展前景廣闊。
數字孿生驅動智能制造
數字孿生在制造業中的優勢是顯著的，工業界有一種“工業領域1%的革命”的說法，即全球工業生產效率提高1%，成本降低300億。據Gartner稱：“到2021年，一半的大型工業公司將使用數字孿生，從而使這些組織的有效性提高10%。”
數字孿生通過設計工具、仿真工具、物聯網等手段，將物理設備的各種屬性映射到虛擬空間中，形成一個可拆卸、可復制、可修改、可刪除的數字圖像，提高了操作者對物理實體的理解。這將使生產更加方便，也將縮短生產周期。當然，數字孿生通過對目標感知數據的實時了解，借助于對經驗模型的預測和分析，通過機器學習可以計算和總結出一些不可測量的指標，也可以大大提高對機械設備和過程的理解、控制和預測。
因此，通過對物理空間和邏輯空間中的對象實現深刻的認識、正確的推理和精確的操作，數字孿生可以提高設計、運行、控制和管理的效率。
面向產品的數字孿生應用聚焦產品全生命周期優化。如AFRL與NASA合作構建F-15數字孿生體，基于戰斗機試飛、生產、檢修全生命周期數據修正仿真過程機理模型，提高了機體維護預警準確度。
面向車間的數字孿生應用聚焦生產全過程管控。如空客通過在關鍵工裝、物料和零部件上安裝RFID，生成了A350XWB總裝線的數字孿生體，使工業流程更加透明化，并能夠預測車間瓶頸、優化運行績效。
虛擬驗證能夠在虛擬空間對產品/產線/物流等進行仿真模擬，以提升真實場景的運行效益。如ABB推出PickMaster Twin，客戶能夠在虛擬產線上對機器人配置進行測試，使拾取操作在虛擬空間進行驗證優化。
機遇與挑戰
數字孿生能夠幫助我們從數據驅動的全新視角，重新審視傳統商業模式存在的潛在缺陷和創新空間。尤其是隨著傳統的建模仿真技術與物聯網、大數據、人工智能技術的進一步融合,在工業領域，通過數字孿生技術的使用，將大幅推動產品在設計、生產、維護及維修等環節的變革。基于模型、數據、服務方面的優勢，數字孿生正成為工業互聯網關鍵技術，同時，工業互聯網業亦成為數字孿生技術擴展應用場景的孵化床，從制造業逐步延伸拓展至更多的工業互聯網空間。
但目前，數字孿生技術在世界上還處于初級階段，只有一些大公司嘗試在一些領域和環節運用數字孿生技術來改造一些設備和工藝，如通用電氣、阿里巴巴、微軟等。目前，中國在工業、城市等領域的數字化程度仍然較為薄弱，缺乏構建數字孿生所需要的數據基礎和技術支撐。對于企業來說，循序推進企業數字化升級，打通業務和管理層面的數據流，將是當前發展階段的主旋律。
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