數(shù)字孿生的前世今生與帶來的價(jià)值

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，數(shù)字孿生逐漸走進(jìn)大眾視野，并成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)。那么究竟什么是數(shù)字孿生？它是誰提出來的？它又會(huì)給我們的生活帶來什么樣的改變？相信讀了這篇文章，會(huì)讓你對(duì)數(shù)字孿生有更清晰的認(rèn)識(shí)。

數(shù)字孿生的前世今生

“孿生”顧名思義就是雙胞胎的意思，那么“數(shù)字孿生”簡(jiǎn)單理解就是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。這個(gè)概念的發(fā)明者，可追溯到2002年美國(guó)密歇根大學(xué)教授Michael Grieves博士在一次演講中提出。然而，這僅是追溯并沒有確鑿的文獻(xiàn)或影像資料能夠佐證。

直到2010年，美國(guó)宇航局NASA為了改進(jìn)航天飛行器的物理仿真模型第一次引入了“數(shù)字孿生”這個(gè)名詞，由John Vickers命名為數(shù)字孿生。

此后，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室在一次演講中明確提出“Digital Twin”, 希望借此來解決戰(zhàn)斗機(jī)的維護(hù)問題，并指出數(shù)字孿生是驅(qū)動(dòng)未來飛行器發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。數(shù)字孿生技術(shù)引起美國(guó)軍方注意的同時(shí)，一些知名公司也開始對(duì)該技術(shù)產(chǎn)生濃厚的興趣。

2011年，美國(guó)通用電氣在為美國(guó)國(guó)防部提供F-35聯(lián)合攻擊機(jī)解決方案的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)了數(shù)字孿生體的價(jià)值。通用電氣通過數(shù)字化模型在虛擬環(huán)境下實(shí)現(xiàn)機(jī)器人調(diào)試、試驗(yàn)、優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)等模擬，將最優(yōu)方案應(yīng)用在物理世界的機(jī)器上，從而節(jié)省大量維修、調(diào)試成本。

此后，德國(guó)西門子也跟著擁抱數(shù)字孿生技術(shù)。西門子用數(shù)字孿生技術(shù)仿真模擬一些工廠的實(shí)際操作空間，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)線設(shè)計(jì)，到設(shè)備制造方的機(jī)械設(shè)計(jì)和工廠的規(guī)劃排產(chǎn)，到最后制造執(zhí)行和產(chǎn)品大數(shù)據(jù)。這極大便利了全流程監(jiān)督和管理效率。

2015年左右，數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)西學(xué)東漸，當(dāng)時(shí)多家國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)，紛紛啟動(dòng)了數(shù)字孿生相關(guān)的研究課題。從那之后，數(shù)字孿生這個(gè)概念，就開始風(fēng)靡互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)界，直至今日。

數(shù)字孿生的價(jià)值

從本質(zhì)上來說，數(shù)字孿生把現(xiàn)實(shí)世界中的物理實(shí)體，通過一系列技術(shù)映射模擬到虛擬空間中去，以實(shí)現(xiàn)高效科學(xué)的診斷、預(yù)測(cè)和決策。之所以要映射模擬，主要有兩個(gè)原因：一是真實(shí)本體的造價(jià)昂貴，試錯(cuò)成本高。二是真實(shí)本體獨(dú)一無二，無法物理復(fù)制。也就是說數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)于造價(jià)昂貴、獨(dú)一無二無法復(fù)制的物理實(shí)體有天然的應(yīng)用價(jià)值。

比如在工業(yè)制造領(lǐng)域，采用數(shù)字孿生技術(shù)，通過對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)采集和智能分析，可以預(yù)測(cè)零部件或產(chǎn)線工作的最佳時(shí)間點(diǎn)，也可以提供維護(hù)周期的參考依據(jù)。數(shù)字孿生體也可以提供故障點(diǎn)和故障概率的參考等。

比如在智慧城市領(lǐng)域，數(shù)字孿生和5G、智慧城市聯(lián)系非常密切。借助城市內(nèi)部署的各類傳感器和攝像頭，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這些終端數(shù)據(jù)可以很快地被提取出來，通過數(shù)字化系統(tǒng)采集、計(jì)算、分析后傳遞到云端。城市管理者基于這些數(shù)據(jù)，可以更好構(gòu)建數(shù)字孿生體，從而高效管理城市。

除了上述領(lǐng)域外，包括數(shù)字鄉(xiāng)村、水利、電力、軌道交通、重點(diǎn)建筑等很多場(chǎng)景都適合采用數(shù)字孿生技術(shù)，應(yīng)用前景非常廣闊。

從全球來看，不止有國(guó)外美國(guó)GE、法國(guó)達(dá)索、德國(guó)西門子這樣的全球知名公司，在數(shù)字孿生技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)的很多科技企業(yè)也在數(shù)字孿生技術(shù)上有所布局，其中就包括北京智匯云舟科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱智匯云舟）。

智匯云舟成立于2012年，是國(guó)家級(jí)和中關(guān)村雙高新技術(shù)企業(yè)、中關(guān)村城市大腦產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟城市創(chuàng)新共同體發(fā)起成員單位、中科院科技創(chuàng)新發(fā)展研究院理事單位，北京市“專精特新”企業(yè)，專注于創(chuàng)新性的“實(shí)時(shí)實(shí)景數(shù)字孿生”技術(shù)產(chǎn)品與應(yīng)用。

公司依托自研實(shí)時(shí)實(shí)景數(shù)字孿生引擎，融合建筑信息模型（BIM）、視頻監(jiān)控（Video）、人工智能（AI）及物聯(lián)網(wǎng)（IOT）等多種技術(shù)，不斷豐富旗下自研生態(tài)，打造了數(shù)字孿生PaaS平臺(tái)、實(shí)景孿生虛實(shí)融合一體機(jī)、解決方案等產(chǎn)品。

憑借領(lǐng)先的技術(shù)基礎(chǔ)，智匯云舟持續(xù)助力各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以及推動(dòng)產(chǎn)業(yè)協(xié)作的數(shù)字化升級(jí)。公司先后參與了多個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，應(yīng)用領(lǐng)域涉及智慧城市、智慧園區(qū)、數(shù)字鄉(xiāng)村、軌道交通、軍工、雪亮工程（平安城市）、司法監(jiān)管、應(yīng)急指揮、機(jī)場(chǎng)、工廠、學(xué)校、醫(yī)院、場(chǎng)館等全行業(yè)場(chǎng)景。

　　審核編輯：湯梓紅