數(shù)字孿生是物理對(duì)象、流程和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)虛擬復(fù)制品。它通過傳感器實(shí)時(shí)映射物理對(duì)象狀態(tài),在虛擬空間構(gòu)建可計(jì)算、可預(yù)測(cè)、可優(yōu)化的 “數(shù)字分身”,其本質(zhì)是物理實(shí)體、虛擬模型、數(shù)據(jù)交互和智能分析的結(jié)合。例如,一個(gè)工廠中的設(shè)備,通過數(shù)字孿生技術(shù),可以在虛擬空間中創(chuàng)建一個(gè)與之完全對(duì)應(yīng)的虛擬設(shè)備,這個(gè)虛擬設(shè)備會(huì)根據(jù)物理設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,反映物理設(shè)備的狀態(tài)、性能等信息。
數(shù)字孿生的概念z早可以追溯到 20 世紀(jì)六七十年代美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的阿波羅計(jì)劃。當(dāng)時(shí) NASA 地面站擁有多個(gè)模擬器,用于訓(xùn)練宇航員和指揮控制人員,并在阿波羅 13 號(hào)的救援任務(wù)中發(fā)揮了重要作用。2002 年,美國(guó)密歇根大學(xué)邁克爾?格雷夫斯(Michael Grieves)教授提出 “與物理產(chǎn)品等價(jià)的虛擬數(shù)字化表達(dá)” 概念,這可以看作是產(chǎn)品數(shù)字孿生的一個(gè)啟蒙。2011 年 3 月,美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室shou次明確提到了 “數(shù)字孿生” 這個(gè)詞匯。 數(shù)字孿生對(duì)實(shí)時(shí)渲染與復(fù)雜計(jì)算的要求,直接推動(dòng)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)密度提升。浙江文旅數(shù)字孿生技術(shù)指導(dǎo)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一:目前,數(shù)字孿生技術(shù)尚未形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。這導(dǎo)致不同廠商和機(jī)構(gòu)開發(fā)的數(shù)字孿生系統(tǒng)之間存在兼容性問題,難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享。因此,需要加快制定和完善數(shù)字孿生技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以促進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展。系統(tǒng)集成難度大:數(shù)字孿生技術(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域和系統(tǒng)的集成,如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等。這些系統(tǒng)的集成需要解決技術(shù)兼容性和數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一等問題,增加了系統(tǒng)集成的難度和復(fù)雜性。因此,需要加強(qiáng)跨領(lǐng)域的合作和協(xié)調(diào),推動(dòng)數(shù)字孿生技術(shù)與相關(guān)系統(tǒng)的深度融合和協(xié)同發(fā)展。鎮(zhèn)江云計(jì)算數(shù)字孿生可視化航空航天領(lǐng)域依托數(shù)字孿生技術(shù),可大幅縮短飛行器研發(fā)周期并降低物理測(cè)試成本。
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的大背景下,數(shù)字孿生正與社會(huì)發(fā)展不斷融合深化,并向部分行業(yè)全生命周期全mian滲透,目前數(shù)字孿生已應(yīng)用至工業(yè)、城市管理、能源電力、醫(yī)療、水利等領(lǐng)域,市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力大。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國(guó)數(shù)字孿生行業(yè)前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示,2022年中國(guó)數(shù)字孿生市場(chǎng)規(guī)模為104億元,2023年為137億。2020-2022年的復(fù)合年均增長(zhǎng)率為65.4%。隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn),數(shù)字孿生滲透率也將上升,推動(dòng)國(guó)內(nèi)未來數(shù)字孿生市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè),2024年全國(guó)數(shù)字孿生市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)237億元,2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)375億元,2022-2025年CAGR為54.3%。
阿里云作為中國(guó)頭部的云計(jì)算服務(wù)提供商,其在數(shù)字孿生領(lǐng)域的布局側(cè)重于云計(jì)算能力與大數(shù)據(jù)分析的整合。阿里云提供的數(shù)字孿生平臺(tái)能夠集成物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),服務(wù)于智慧城市、智能制造、智慧園區(qū)等多個(gè)領(lǐng)域。例如,通過阿里云的LinkIoTEdge平臺(tái),企業(yè)能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)及智能決策,形成從數(shù)據(jù)采集到分析決策的閉環(huán)管理。此外,阿里云還與多地ZF合作,利用數(shù)字孿生技術(shù)打造智慧城市解決方案,提升城市管理效率和居民生活質(zhì)量。數(shù)字孿生技術(shù)的價(jià)格通常取決于模型的復(fù)雜度和數(shù)據(jù)采集的精細(xì)程度。
漢延渠數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)是水利轉(zhuǎn)型的新起點(diǎn)。管理處將借助青銅峽灌區(qū)現(xiàn)代化改造工程,全力推進(jìn)剩余7公里渠道的標(biāo)準(zhǔn)化砌護(hù)工程,67個(gè)干渠直開口的測(cè)控一體化閘門改造和兩個(gè)節(jié)制閘的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制,科學(xué)規(guī)劃田間監(jiān)測(cè)感知體系布局,布設(shè)土壤墑情、氣象要素、降水蒸發(fā)等多維度感知終端,加密監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)密度,提升數(shù)據(jù)采集頻次,同步部署農(nóng)田視頻監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)獲取作物生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)及需水關(guān)鍵期數(shù)據(jù),構(gòu)建“空天地”一體化全時(shí)空感知網(wǎng)絡(luò),實(shí)施“人才強(qiáng)渠”戰(zhàn)略,引進(jìn)高層次人才,開展多層次培訓(xùn),打造懂水利、精數(shù)字的復(fù)合型人才隊(duì)伍。切實(shí)把漢延渠建成高標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字孿生灌區(qū),培育高水平水利管理隊(duì)伍,不斷提升水資源管理的精細(xì)化水平,為落實(shí)“四水四定”夯實(shí)水利根基,讓每一滴水都迸發(fā)出先行力,讓千年古渠在數(shù)字浪潮中煥發(fā)新彩。數(shù)字孿生技術(shù)將深度賦能智能制造,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程全生命周期的實(shí)時(shí)優(yōu)化與預(yù)測(cè)性維護(hù)。工業(yè)園區(qū)大數(shù)據(jù)數(shù)字孿生常見問題
模型更新頻率需根據(jù)對(duì)象特性分級(jí)設(shè)定,關(guān)鍵設(shè)備數(shù)據(jù)刷新間隔不超過1秒。浙江文旅數(shù)字孿生技術(shù)指導(dǎo)
過去數(shù)年,數(shù)字孿生更多聚焦于技術(shù)可行性的探索;2025 年,行業(yè)主要訴求已轉(zhuǎn)向 “產(chǎn)業(yè)價(jià)值轉(zhuǎn)化”—— 不再追求單一的 “高精尖” 技術(shù)展示,而是通過虛實(shí)融合解決實(shí)際痛點(diǎn):城市治理中實(shí)現(xiàn) “一張圖” 動(dòng)態(tài)監(jiān)管,工廠運(yùn)維中降低設(shè)備故障率,交通管理中縮短事故響應(yīng)時(shí)間。這一轉(zhuǎn)折的背后,是十個(gè)重點(diǎn)企業(yè)構(gòu)建的“技術(shù) - 交付 - 場(chǎng)景”閉環(huán):從底層引擎研發(fā)到低成本項(xiàng)目落地,從通用平臺(tái)搭建到垂直行業(yè)適配,它們既是技術(shù)開拓者,更是將數(shù)字孿生從“實(shí)驗(yàn)室”推向“產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)”的HX力量。浙江文旅數(shù)字孿生技術(shù)指導(dǎo)