专家洞察|数字孪生如何落地，从场景应用视角探讨

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作为一项新兴技术，数字孪生技术已广泛应用于智慧城市、智能制造、双碳能源等场景，赋能千行百业。在数据成为工业关键生产要素的今天，传统生产模式已不再能完全满足行业智能生产的需求。数字孪生是一种有效的数据反馈，它的应用也不仅只在技术预研的前期。

专注于中小型制造业数字化转型领域，深刻洞察客户需求，能够结合处于数字化转型不同阶段的企业技术痛点定制方案，具有丰富的数字技术实践经验和客户项目交付与管理经验。

主要服务客户有：上海建工集团，中国移动，多个政府园区等。

投身企业数字化转型领域数十年，具有丰富的可视化项目咨询、规划和实施经验，已为上百家企业提供数字化转型在可视化领域的咨询与服务，具有了精准的问题诊断能力和数字技术实践能力。

牵头落地实施阿克苏地区电子政务大数据运营指挥中心可视化系统项目等近百个项目。

整体来看，一个完整的数字孪生系统应包含以下四个实体层级：

一、数据采集与控制层

主要涵盖感知、控制、标识等技术，承担孪生体与物理对象间上行感知数据的采集和下行控制指令的执行。

二、核心层

依托通用支撑技术，实现模型构建与融合、数据集成、仿真分析、系统扩展等功能，是生成孪生体并拓展应用的主要载体。

三、用户层

主要以可视化技术和虚拟现实技术为主，承担人机交互的职能。四是跨域实体，承担各实体层级之间的数据互通和安全保障职能。

四、跨域实体

承担各实体层级之间的数据互通和安全保障职能。

建模和仿真等技术是数字孪生实现价值的核心。数字孪生的建模是将物理世界的对象数字化的过程，通过建模将物理对象表达为计算机和网络所能识别的数字模型，对物理世界或问题的理解进行简化和模型化。数字孪生体系中的仿真作为一种在线数字仿真技术，将包含了确定性规律和完整机理的模型转化成软件的方式来模拟物理世界。

只要模型正确，并拥有了完整的输入信息和环境数据，就可以基本正确地反映物理世界的特性和参数，验证和确认对物理世界或问题理解的正确性和有效性。

可视化技术是孪生系统中承担人机交互功能的核心，通过借助图形手段和可视化技术处理孪生体数据信息，结合三维场景实时渲染和数据建模，对多源数据加以可视化解释，支撑实时数据的可视化呈现。

数字孪生可视化技术持续演进，行业应用走深向实，已成为适用范围最广、价值特征最显著的数字孪生应用技术之一，已在智能制造、园区管理、智慧城市等应用领域大范围落地，有效助力决策者对复杂管理对象的远程、实时、全方位掌控，支撑对海量物联数据的规律分析和价值挖掘。

数字孪生作为一项新兴技术理念，尚处于发展初期，若要实现“泛在感知、精准映射”等理念的全面应用，仍存在许多短板问题亟待破解。

一、实施成本高企

数字孪生技术的实现涉及到企业研发、生产、供应链、管理等系统的改造，投资大、沉没成本高。

二、产业基础薄弱

数字孪生产业链长、分工细致、碎片化程度高，跨领域之间的技术融合性较差、资源整合难。

三、商业模式不成熟

不同垂直行业对数字孪生的需求差异大，垂直行业内需求“长尾效应”显著，解决方案的可复制性不强。

四、技术短板凸显

在机理建模、仿真分析、数据集成等方面的技术短板制约了数字孪生技术整体的应用深度。