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數(shù)媒&虛擬考研 | 帶你來看《數(shù)字藝術(shù)：數(shù)字技術(shù)與藝術(shù)觀念的探索》書籍分享會

徒有其表還是大有用途？

數(shù)字孿生究竟為何物？

近段時間以來，除了大放厥詞的元宇宙，還有一個相對離我們普通人關(guān)系較遠、但技術(shù)含量與熱度均同樣很高的新興工業(yè)領(lǐng)域科技——數(shù)字孿生。

數(shù)字孿生在過去數(shù)年的時間里熱度節(jié)節(jié)攀升，越來越多的工廠企業(yè)與峰會論壇都有了它的身影、備受相關(guān)人員的關(guān)注，但數(shù)字孿生究竟是何物？它到底真的有如此強大的影響嗎？其所受到的質(zhì)疑又究竟是為何？

“數(shù)字孿生（Digital Twin），也叫數(shù)字雙胞胎、數(shù)字映射、數(shù)字鏡像等，是將工業(yè)產(chǎn)品、制造系統(tǒng)、城市等復(fù)雜物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、行為、功能和性能映射到數(shù)字化的虛擬世界，通過實時傳感、連接映射、精確分析和沉浸交互來刻畫、預(yù)測和控制物理系統(tǒng)，實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)虛實融合，使系統(tǒng)全要素、全過程、全價值鏈達到最大限度的閉環(huán)優(yōu)化?！薄陨线@段官方釋義可謂復(fù)雜繞口且難以理解。

簡單來說，數(shù)字孿生就是將現(xiàn)實中器械設(shè)備的物理模型、仿真模型、實時運行數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行完全克隆并在計算機中展示的行為，其被創(chuàng)建在信息化平臺之上，是完全虛擬的。但相較于傳統(tǒng)的數(shù)字建模，數(shù)字孿生最大的特點就是是對已經(jīng)存在的現(xiàn)實設(shè)備的動態(tài)仿真，是物理現(xiàn)實與數(shù)字空間的雙向?qū)崟r映射與交互。

有了對現(xiàn)實工廠設(shè)備1：1的數(shù)字克隆，相關(guān)技術(shù)人員便無需實地考察作業(yè)、在計算機數(shù)字平臺上便可以輕松處理各種數(shù)據(jù)與結(jié)果，主要集中在設(shè)備運行監(jiān)測與優(yōu)化、風(fēng)險異常預(yù)測分析以及設(shè)備維護預(yù)計判斷三個方面。

通過對現(xiàn)實設(shè)備運行數(shù)據(jù)的采集整理，結(jié)合天氣、性能等各項變量，可以使得數(shù)字孿生進行多次仿真運行，進而對現(xiàn)實設(shè)備的正常運行保駕護航、緩解風(fēng)險并降低成本，同時評估運行質(zhì)量、剩余壽命等多項指標(biāo)，能夠有效避免惡劣重大的設(shè)備損壞與生產(chǎn)事故的發(fā)生。

總的來說，就是現(xiàn)實物理設(shè)備為數(shù)字孿生提供模型與數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生接收數(shù)據(jù)后進行模擬仿真與分析，最終將結(jié)果反饋至工作人員與現(xiàn)實物理設(shè)備，這就是為何稱其是“雙向交互”的。

因此在某種意義上來說，數(shù)字孿生也可以稱作生產(chǎn)制造業(yè)的“元宇宙”，這一在傳統(tǒng)仿真技術(shù)基礎(chǔ)上孕育而生的新技術(shù)，作為一項“虛實結(jié)合”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型科技，正在越來越多的領(lǐng)域加速落地，包括航空、醫(yī)療、教育、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個方面。

盡管數(shù)字孿生的理論體系已經(jīng)十分完備且先進，但我國的數(shù)字孿生發(fā)展并非一帆風(fēng)順，普遍存在著一個問題——中看不中用。

多數(shù)公司有關(guān)數(shù)字孿生的解決方案都有著華麗的PPT、炫酷的軟件界面、科幻的三維模型，但以上均只是好看的外殼罷了，數(shù)字孿生真正核心的功能與數(shù)據(jù)才是決定其能否真正幫助到企業(yè)運作的關(guān)鍵，而在這一核心方面，這些公司并未做到完善、更不用提及“好用”。

在國內(nèi)，數(shù)字孿生越發(fā)朝著單純的“可視化”這一歧途發(fā)展，而逐漸拋棄了數(shù)字孿生應(yīng)有的“雙向交互”的理念，因此其為國內(nèi)企業(yè)帶來的價值可謂少之又少。

因此，想讓數(shù)字孿生真正幫助到企業(yè)對自身設(shè)備的運行進行檢測與預(yù)警、進而幫助到生產(chǎn)力的提高、最終帶動企業(yè)發(fā)展，就需要及時糾正錯誤的發(fā)展道路，將現(xiàn)實與虛擬的實時雙向交互擺在數(shù)字孿生開發(fā)的第一位，發(fā)揮其真正核心的價值。

雖然數(shù)字孿生仍有明顯的不足與發(fā)展空間，但不可否認的是這一技術(shù)的未來前景異常廣闊，至少相對于元宇宙來說，數(shù)字孿生已經(jīng)進入到了大范圍實踐的階段，并非所謂的“噱頭”。人類對于追求創(chuàng)造一個平行于現(xiàn)實世界的數(shù)字平行時空已經(jīng)有些年頭，但或許通過數(shù)字孿生，我們能夠更加清晰明了、且有方向性地窺探未來數(shù)字世界的一些端倪。