??一、現(xiàn)有定義 ??什么是數(shù)字孿生？ ??數(shù)字孿生，英文名叫Digital Twin（數(shù)字雙胞胎），也被稱(chēng)為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像。 ???它的官方定義非常復(fù)雜，是這么說(shuō)的：數(shù)字孿生，是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。 ???看暈了吧？其實(shí)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)字孿生就是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。 ???這個(gè)“克隆體”，也被稱(chēng)為“數(shù)字孿生體”。它被創(chuàng)建在信息化平臺(tái)上，是虛擬的。 ???二、數(shù)字孿生場(chǎng)景應(yīng)用 ????在工業(yè)領(lǐng)域，數(shù)字化孿生的應(yīng)用非常廣泛，下面列舉一些典型的應(yīng)用場(chǎng)景： ???1、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) ???數(shù)字孿生可以幫助工程師在虛擬環(huán)境中進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和優(yōu)化。通過(guò)對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行模擬和分析，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在實(shí)際生產(chǎn)之前對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行多次迭代，從而節(jié)省成本、提高質(zhì)量和縮短上市時(shí)間。 ???2、 生產(chǎn)制造 ???數(shù)字孿生可以用于模擬和優(yōu)化生產(chǎn)線，預(yù)測(cè)設(shè)備故障，提高生產(chǎn)效率。通過(guò)實(shí)時(shí)收集工廠設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生可以為維護(hù)團(tuán)隊(duì)提供洞察，以便在設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題之前進(jìn)行維護(hù)。 ???3、能源管理 ???數(shù)字孿生在能源行業(yè)的應(yīng)用可以幫助提高能源利用效率、優(yōu)化能源管理和降低運(yùn)營(yíng)成本。例如，通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)，可以模擬和預(yù)測(cè)風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)最佳的能源分配和調(diào)度策略。 ???4、供應(yīng)鏈管理 ???數(shù)字孿生可以用于監(jiān)控和優(yōu)化供應(yīng)鏈，從而提高生產(chǎn)效率和降低庫(kù)存成本。通過(guò)對(duì)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，企業(yè)可以更好地預(yù)測(cè)需求、優(yōu)化庫(kù)存和降低物流成本。 ???5、 智能建筑 ???在建筑領(lǐng)域，數(shù)字孿生可以用于模擬建筑的能耗、安全性能和舒適度。通過(guò)對(duì)建筑的數(shù)字模型進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，管理者可以實(shí)現(xiàn)更加智能和高效的建筑運(yùn)維。 ??6、 無(wú)人駕駛 ???數(shù)字孿生技術(shù)在無(wú)人駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用可以提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。通過(guò)模擬實(shí)際交通環(huán)境和道路條件，無(wú)人駕駛系統(tǒng)可以在數(shù)字孿生中進(jìn)行訓(xùn)練和驗(yàn)證，從而提高在實(shí)際道路上的運(yùn)行性能。 ???7、 航空航天 ???數(shù)字孿生在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用可以提高飛行器的設(shè)計(jì)、測(cè)試和運(yùn)行效率。通過(guò)模擬飛行器在各種環(huán)境和工況下的性能，工程師可以優(yōu)化飛行器的設(shè)計(jì)，提高安全性和節(jié)省研發(fā)成本。 ???三、數(shù)字孿生技術(shù)具體應(yīng)用案例 ???數(shù)字孿生技術(shù)在海珠灣隧道工程項(xiàng)目的應(yīng)用天翎結(jié)合海珠灣隧道的施工環(huán)境和條件等多種因素，提出了智能一體化數(shù)字孿生系統(tǒng)解決方案，采用數(shù)字孿生形式，結(jié)合BIM、GIS、物聯(lián)網(wǎng)、AI等先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，融合低代碼管理平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全的控制目標(biāo)，從而更好地推動(dòng)工程項(xiàng)目建設(shè)。 ???1、電子沙盤(pán) ???GIS貼圖結(jié)合傾斜攝影，高度還原海珠灣隧道項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)全貌，并以巨屏的形式呈現(xiàn)。充分考慮周邊建筑及施工與主體工程之間的沖突，最大化的保護(hù)現(xiàn)有地形及紅線利用率，保證了施工安全并有效降低了對(duì)周邊壞境的破壞。 ???2、海珠灣數(shù)字孿生管理系統(tǒng)巨屏 ???實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)天氣系統(tǒng)、通過(guò)模擬飛行功能總覽項(xiàng)目全景、重點(diǎn)地標(biāo)快速跳轉(zhuǎn)、模擬拆遷項(xiàng)目紅線、虛擬駕駛沉浸式體驗(yàn)項(xiàng)目建成后的效果、施工現(xiàn)場(chǎng)漫游，實(shí)現(xiàn)足不出戶了解工地情況。 ???海珠灣數(shù)字孿生管理系統(tǒng)功能展示 ???3、將BIM技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，BIM模型中的分解構(gòu)件和IPM（智能項(xiàng)目管理系統(tǒng)）中的WBS結(jié)合，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度完成情況在數(shù)字孿生系統(tǒng)中可視化展示，并能實(shí)現(xiàn)進(jìn)度預(yù)測(cè)及歷史進(jìn)度回溯。 ???4、通過(guò)RFID、UWB、北斗、NB-IOT等新型物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)接入智慧工地內(nèi)網(wǎng)或者4G或5G公網(wǎng)，提供有線和無(wú)線兩種接入方案。實(shí)現(xiàn)車(chē)輛、人員、管片等生產(chǎn)要素的全流程跟蹤，實(shí)現(xiàn)人員安全定位、無(wú)人化數(shù)據(jù)采集、管片智能管理等功能 ????四、我之定義 ???我個(gè)人認(rèn)為數(shù)字孿生就是現(xiàn)實(shí)世界事物在數(shù)字虛擬世界的投影，就好比鏡子中的你一樣。 ???其實(shí)所謂的數(shù)字孿生就是基于萬(wàn)物互聯(lián)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等一系列數(shù)據(jù)結(jié)合的產(chǎn)物。他的目的就是通過(guò)在虛擬數(shù)字世界對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的同步模擬實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界發(fā)展態(tài)勢(shì)的預(yù)測(cè)和檢測(cè)及管理。他本身在數(shù)據(jù)計(jì)算和分析方面涉及到大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，他在管理方面涉及到數(shù)據(jù)的模擬運(yùn)算。 ???五、我之發(fā)展趨勢(shì)設(shè)想 ??（一）基礎(chǔ)核心技術(shù)構(gòu)想 ???（1）框架結(jié)構(gòu)模塊：還模塊相當(dāng)于建筑的主體框架，在數(shù)字孿生領(lǐng)域他就相當(dāng)于操作系統(tǒng)或者軟件的結(jié)構(gòu)，在游戲里面他被稱(chēng)作為游戲引擎。而不管是數(shù)字孿生，還是操作系統(tǒng)及權(quán)利或者游戲的結(jié)構(gòu)，都是基于一個(gè)數(shù)字開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)開(kāi)發(fā)或者編寫(xiě)出來(lái)的。就是說(shuō)有什么樣的數(shù)字卵生開(kāi)發(fā)平臺(tái)就有什么樣的數(shù)字孿生架構(gòu)。這個(gè)數(shù)據(jù)孿生開(kāi)發(fā)平臺(tái)，是開(kāi)發(fā)數(shù)字孿生架構(gòu)基礎(chǔ)核心工具。 ???我們?cè)倩卮饠?shù)據(jù)孿生框架結(jié)構(gòu)模塊上，這個(gè)框架節(jié)后模塊最少分為兩類(lèi)：局部和整體。實(shí)力例子比如：橋體、橋墩相當(dāng)于整座橋來(lái)說(shuō)他們是局部框架結(jié)構(gòu)，而整個(gè)橋就是整體框架結(jié)構(gòu)。 ??（2）數(shù)據(jù)感知模型：將傳感器感知探測(cè)的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)建模 ???（3）數(shù)據(jù)分析模型：數(shù)字孿生是現(xiàn)實(shí)世界再數(shù)字世界的數(shù)字投影，所以，要讓數(shù)據(jù)孿生和其對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界事物一致對(duì)應(yīng)。那就必須做到數(shù)據(jù)同步，現(xiàn)實(shí)世界事物產(chǎn)生任何變化，那他的變化反應(yīng)到數(shù)字孿生就是數(shù)據(jù)的變化。要想通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)變化帶來(lái)數(shù)字孿生都同步一致，那就必須通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)事物的變化進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。 ????（4）模擬預(yù)測(cè)模型：通過(guò)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ湍M其發(fā)展的趨勢(shì)和狀態(tài) ????（二）具體應(yīng)用構(gòu)想 ????數(shù)字孿生傳導(dǎo)體：相當(dāng)于現(xiàn)在的手機(jī)或者電腦這種電子設(shè)備，他用于一數(shù)字孿生的方式傳導(dǎo)數(shù)據(jù)。所謂的數(shù)字孿生就是針對(duì)某些事物在數(shù)字世界建立一種立體信息數(shù)據(jù)模擬，總之就是一種立體或者多維數(shù)據(jù)模型。而數(shù)字孿生傳導(dǎo)體就是基于采用立體多維的方式并行同步傳輸數(shù)據(jù)，比如兩個(gè)傳導(dǎo)體之間有對(duì)應(yīng)的孿生數(shù)據(jù)模型，兩臺(tái)設(shè)備鏈接后，其中一臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)因?yàn)閿?shù)據(jù)修改發(fā)生改變后，通過(guò)其數(shù)據(jù)映射的方式可以讓另外一臺(tái)里面的模型也因?yàn)閿?shù)據(jù)發(fā)生變化而改變。 ?這樣設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，不需要整體傳輸，只需要將改變的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)去就行了，這樣減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹貜?fù)性，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?