數(shù)字孿生：連接制造物理世界和數(shù)字虛擬世界的最佳紐帶

最近兩年，數(shù)字孿生得到了業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注。Gartner公司連續(xù)兩年（2016年、2017年）將數(shù)字孿生列為當(dāng)年十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢之一。世界最大的武器生產(chǎn)商洛克希德馬丁公司于2017年11月將數(shù)字孿生列為未來國防和航天工業(yè)六大頂尖技術(shù)之首。與此同時，很多國際知名企業(yè)也已開始探索數(shù)字孿生技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和服務(wù)等方面的應(yīng)用。

那么，究竟什么是數(shù)字孿生？它為何能得到如此的重視和關(guān)注呢？

數(shù)字孿生的概念最早是由美國密歇根大學(xué)的Michael Grieves博士于2002年提出，至今已有16年的歷史。

Gartner公司對數(shù)字孿生的定義是：物理事物或系統(tǒng)的動態(tài)軟件模型，它依賴傳感器數(shù)據(jù)理解其狀態(tài)，對變化做出響應(yīng)，改進操作，增加價值。數(shù)字孿生包括一個由元數(shù)據(jù)（如：分類、組成和結(jié)構(gòu)）、條件或狀態(tài)（如：位置和溫度）、事件數(shù)據(jù)（如：時間序列）和分析（如：算法和規(guī)則）形成的組合。

Gartner公司認(rèn)為，三到五年內(nèi)，數(shù)以億計的物件將由數(shù)字孿生呈現(xiàn)。企業(yè)將利用數(shù)字孿生主動修復(fù)和規(guī)劃設(shè)備服務(wù)、設(shè)計制造流程、操作工廠、預(yù)測設(shè)備故障或提高運營效率以及改進產(chǎn)品開發(fā)。因此，數(shù)字孿生最終將成為技術(shù)人員與傳統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備及控制（如：壓力計和壓力閥）組合的代理。

眾所周知，傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級需要信息技術(shù)提供有力的支撐，但如何才能讓信息技術(shù)和傳統(tǒng)制造業(yè)深度融合呢？這是擺在IT產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)面前的一大挑戰(zhàn)。而數(shù)字孿生則可以成為連接IT技術(shù)和傳統(tǒng)制造業(yè)之間的最佳紐帶：它能夠讓制造物理世界和數(shù)字虛擬世界交互融合，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新。

事實上，目前數(shù)字孿生已經(jīng)在制造業(yè)得到應(yīng)用，比如在研發(fā)階段，通過數(shù)字孿生來降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計；在運營階段，通過數(shù)字孿生來改善運營，并實現(xiàn)全價值鏈的閉環(huán)反饋和持續(xù)改進。

而未來，隨著傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求的加速，數(shù)字孿生勢必將會在更多領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用，特別是隨著傳統(tǒng)的建模仿真技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的進一步融合，數(shù)字孿生的價值和作用將會得到更大的體現(xiàn)。為此，本期“融合論壇”特別推出“數(shù)字孿生”專題，希望借此來讓更多的企業(yè)了解數(shù)字孿生，擁抱數(shù)字孿生！

2018年9月