在探析數(shù)字孿生的商業(yè)價值時,企業(yè)須重點考慮戰(zhàn)略績效與市場動態(tài)相關(guān)問題,包括持續(xù)提升產(chǎn)品績效、加快設(shè)計周期、發(fā)掘新的潛在收入來源,以及優(yōu)化保修成本管理。更為重要的是,與傳統(tǒng)項目不同,數(shù)字孿生并不會在有所收效后戛然而止。要長期在市場占據(jù)獨特優(yōu)勢,企業(yè)應(yīng)不斷在新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域再次進(jìn)行嘗試。同時,企業(yè)須將數(shù)字化技術(shù)與數(shù)字孿生滲透至整個組織結(jié)構(gòu),涵蓋研發(fā)與銷售,并運用數(shù)字孿生改變企業(yè)的業(yè)務(wù)模式及決策過程,從而源源不斷地為企業(yè)開創(chuàng)新的收入來源。云計算和AI技術(shù)的引入使得數(shù)字孿生的部署成本逐漸降低。無錫工業(yè)數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù):實現(xiàn)物理實體數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸,是數(shù)字孿生與物理世界連接的橋梁25。建模與仿真技術(shù):構(gòu)建數(shù)字孿生模型的基礎(chǔ)技術(shù),包括 CAD 建模、有限元分析、計算流體動力學(xué)等3。大數(shù)據(jù)與人工智能:用于數(shù)據(jù)處理、分析和預(yù)測,提高數(shù)字孿生的智能水平1。云計算與邊緣計算:提供計算資源和存儲能力,支持?jǐn)?shù)字孿生的大規(guī)模部署和實時處理25。5G 通信技術(shù):提供高速、低延遲的通信支持,確保數(shù)字孿生與物理實體之間的實時數(shù)據(jù)交互80。AR/VR 技術(shù):提供沉浸式的交互體驗,增強用戶與數(shù)字孿生的交互能力97。普陀區(qū)大數(shù)據(jù)數(shù)字孿生解決方案國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于2024年發(fā)布的數(shù)字孿生架構(gòu)框架,為技術(shù)推廣奠定基礎(chǔ)。
數(shù)字孿生指將物理實體鏡像映射到虛擬空間,生成一個“數(shù)字雙胞胎”,在虛擬空間中的克隆體可以通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時雙向互聯(lián)互通,從而反映對應(yīng)物理實體的全生命周期過程,在整合底層數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真預(yù)測,為優(yōu)化決策賦能。數(shù)字孿生通過構(gòu)建數(shù)字孿生體并對其全生命周期進(jìn)行模擬分析,為優(yōu)化決策提供依據(jù),這需要數(shù)據(jù)能力與建模能力作為底層支持。數(shù)字孿生通過傳感器等媒介,采集人、物等物理實體的數(shù)據(jù),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳輸實時狀態(tài)數(shù)據(jù),在內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)記與管理,構(gòu)成底層數(shù)據(jù)池。具有底層數(shù)據(jù)做支撐后,數(shù)字孿生將基于現(xiàn)實世界建模,構(gòu)建一個與現(xiàn)實世界基本致的數(shù)字世界,再通過仿真等技術(shù)模擬物理世界的規(guī)律,實現(xiàn)狀態(tài)預(yù)測、問題診斷等功能,反饋現(xiàn)實世界決策。
組件孿生:組件孿生或零件孿生是整個系統(tǒng)中單個部分的數(shù)字表示。這些是資產(chǎn)運營的重要組成部分,例如風(fēng)力渦輪機內(nèi)的電機。資產(chǎn)孿生:在數(shù)字孿生術(shù)語中,資產(chǎn)是兩個或兩個以上的組件,它們作為更泉面的系統(tǒng)的一部分協(xié)同工作。資產(chǎn)孿生以虛擬方式表示組件如何交互并生成性能數(shù)據(jù),您可以分析這些數(shù)據(jù)以做出明智的決策。系統(tǒng)孿生:資產(chǎn)孿生的更高級別抽象是系統(tǒng)孿生或單元孿生。系統(tǒng)孿生展示了不同資產(chǎn)作為更廣系統(tǒng)的一部分如何協(xié)同工作。系統(tǒng)孿生技術(shù)提供的可視性使您能夠就性能增強或效率做出決策。流程孿生:流程孿生向您展示整個對象的數(shù)字環(huán)境,并深入了解其各個組件、資產(chǎn)和單元如何協(xié)同工作。例如,數(shù)字化流程孿生可以以數(shù)字方式重現(xiàn)整個制造工廠的運行情況,將其中所有組件匯集在一起。開源數(shù)字孿生框架可以大幅降低初期投入成本。
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,而是通過虛實融合解決實際痛點:城市治理中實現(xiàn) “一張圖” 動態(tài)監(jiān)管,工廠運維中降低設(shè)備故障率,交通管理中縮短事故響應(yīng)時間。這一轉(zhuǎn)折的背后,是十個重點企業(yè)構(gòu)建的“技術(shù) - 交付 - 場景”閉環(huán):從底層引擎研發(fā)到低成本項目落地,從通用平臺搭建到垂直行業(yè)適配,它們既是技術(shù)開拓者,更是將數(shù)字孿生從“實驗室”推向“產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場”的HX力量。數(shù)字孿生技術(shù)將成為元宇宙的重要基建之一,實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實世界的無縫交互與迭代。吳江區(qū)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生可視化
水利部試點數(shù)字孿生流域項目,提升防汛調(diào)度決策準(zhǔn)確度。無錫工業(yè)數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域
標(biāo)準(zhǔn)化是推動數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。近年來,國內(nèi)外在數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)化方面取得了一系列進(jìn)展。以下是國內(nèi)外數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)化的主要進(jìn)展:國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展:ISO 標(biāo)準(zhǔn):國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)正在積極推動數(shù)字孿生國際標(biāo)準(zhǔn)的制定。ISO/TC 28/SC 41 負(fù)責(zé)數(shù)字孿生相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,目前正在制定的標(biāo)準(zhǔn)包括 ISO/DTR 23247-100《自動化系統(tǒng)和集成 數(shù)字孿生框架 第 100 部分:制造》等65。IEC 標(biāo)準(zhǔn):國際電工委員會(IEC)也在積極推動數(shù)字孿生相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。IEC/SC 65A 負(fù)責(zé)工業(yè)過程測量、控制和自動化領(lǐng)域的數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)制定工作,目前正在制定的標(biāo)準(zhǔn)包括 IEC 62714《工業(yè)過程測量、控制和自動化 數(shù)字孿生》系列標(biāo)準(zhǔn)65。ITU 標(biāo)準(zhǔn):國際電信聯(lián)盟(ITU)也在積極推動數(shù)字孿生相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。ITU-T Study Group 20 負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生和智能可持續(xù)城市及社區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作,研究周期為 2025-2028 年64。IDTA 標(biāo)準(zhǔn):工業(yè)數(shù)字孿生協(xié)會(IDTA)是一個致力于推動數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性的國際組織。該協(xié)會發(fā)布了一系列數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)和指南,如《資產(chǎn)行政外殼(AAS)標(biāo)準(zhǔn)》等,為數(shù)字孿生的標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性提供了參考63。無錫工業(yè)數(shù)字孿生應(yīng)用領(lǐng)域