隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)等概念的提出和興起，我們投入到社交網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字辦公、電子商務(wù)中的時(shí)間不斷增多，數(shù)字技術(shù)逐漸滲透到日常生活中，科幻片里的“數(shù)字孿生”正快速地成為現(xiàn)實(shí)。
什么是數(shù)字孿生？
數(shù)字孿生（Digital Twin）以數(shù)字化的方式建立物理實(shí)體的多維、多時(shí)空尺度、多學(xué)科、多物理量的動(dòng)態(tài)虛擬模型來(lái)仿真和刻畫(huà)物理實(shí)體在真實(shí)環(huán)境中的屬性、行為、規(guī)則等。
數(shù)字孿生集成人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）等技術(shù)，將數(shù)據(jù)、算法和決策分析結(jié)合在一起，建立模擬，即物理對(duì)象的虛擬映射，在問(wèn)題發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，監(jiān)控物理對(duì)象在虛擬模型中的變化，診斷基于人工智能的多維數(shù)據(jù)復(fù)雜處理與異常分析，并預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)，合理有效地規(guī)劃或?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。
概括來(lái)講，數(shù)字孿生是形成物理世界中某一生產(chǎn)流程的模型及其在數(shù)字世界中的數(shù)字化鏡像的過(guò)程和方法。
數(shù)字孿生有五大驅(qū)動(dòng)要素：
NO.1 傳感器
生產(chǎn)流程中配置的傳感器可以發(fā)出信號(hào)，數(shù)字孿生可以通過(guò)信號(hào)獲取與實(shí)際流程相關(guān)的運(yùn)營(yíng)和環(huán)境數(shù)據(jù)。
NO.2 數(shù) 據(jù)
傳感器提供的實(shí)際運(yùn)營(yíng)和環(huán)境數(shù)據(jù)將在聚合后與企業(yè)數(shù)據(jù)合并。企業(yè)數(shù)據(jù)包括物料清單、企業(yè)系統(tǒng)和設(shè)計(jì)規(guī)范等。
NO.3 集 成
傳感器通過(guò)集成技術(shù)（包括邊緣、通信接口和安全）達(dá)成物理世界與數(shù)字視界之間的數(shù)據(jù)傳輸。
NO.4 分 析
數(shù)字孿生利用分析技術(shù)開(kāi)展算法和模擬和可視化程序，進(jìn)而分析數(shù)據(jù)、提供洞見(jiàn)、建立物理實(shí)體和流程的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)字化模型。數(shù)字孿生能夠識(shí)別不同層面偏離理想狀態(tài)的異常情況。
NO.5 促動(dòng)器
若確定應(yīng)當(dāng)采取行動(dòng)，則數(shù)字孿生將在人工干預(yù)的情況下通過(guò)促動(dòng)器展開(kāi)實(shí)際行動(dòng)，推進(jìn)實(shí)際流程的開(kāi)展。
伴隨數(shù)字孿生發(fā)展，數(shù)字紐帶（Digital Thread）的概念相繼被提出。數(shù)字紐帶為產(chǎn)品數(shù)字孿生體提供訪問(wèn)、整合和轉(zhuǎn)換能力，其目標(biāo)是貫通產(chǎn)品生命周期和價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)全面追溯、雙向共享/交互信息、價(jià)值鏈協(xié)同。
由此可見(jiàn)，產(chǎn)品數(shù)字孿生體是對(duì)象、模型和數(shù)據(jù)，而數(shù)字紐帶是方法、通道、鏈接和接口。通過(guò)數(shù)字紐帶交換、處理產(chǎn)品數(shù)字孿生體的相關(guān)信息。
數(shù)字孿生能為企業(yè)做什么？
在探析數(shù)字孿生的商業(yè)價(jià)值時(shí)，企業(yè)須重點(diǎn)考慮戰(zhàn)略績(jī)效與市場(chǎng)動(dòng)態(tài)的相關(guān)問(wèn)題，包括持續(xù)提升產(chǎn)品績(jī)效、加快設(shè)計(jì)周期、發(fā)掘新的潛在收入來(lái)源，以及優(yōu)化保修成本管理。
如今，數(shù)字孿生越來(lái)越被各大廠商重視，并作為一種服務(wù)企業(yè)的解決方案和手段，其潛力巨大。
(1) 模擬、監(jiān)控、診斷、預(yù)測(cè)和控制產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的形成過(guò)程和行為。
(2) 從根本上推進(jìn)產(chǎn)品全生命周期高效協(xié)同并驅(qū)動(dòng)持續(xù)創(chuàng)新。
(3) 數(shù)字化產(chǎn)品全生命周期檔案為全過(guò)程追溯和持續(xù)改進(jìn)研發(fā)奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
(4) 創(chuàng)造價(jià)值趨向無(wú)限。
數(shù)字孿生技術(shù)的意義：
數(shù)字孿生同沿用了幾十年的、基于經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造理念相去甚遠(yuǎn)，因此，這種數(shù)字化轉(zhuǎn)變對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)可能難以改變及適應(yīng)，但這種方式確實(shí)是先進(jìn)的、契合科技發(fā)展方向的，無(wú)疑將貫穿產(chǎn)品的全生命周期，不僅可以加速產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，更能有效了解產(chǎn)品使用情況并幫助客戶避免損失，還能精準(zhǔn)地將客戶真實(shí)使用情況反饋到設(shè)計(jì)端，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品有效改進(jìn)。
(1) 更便捷，更適合創(chuàng)新。
(2) 更全面的測(cè)量。
(3) 更全面的分析和預(yù)測(cè)能力。
(4) 經(jīng)驗(yàn)的數(shù)字化。
今天的數(shù)字化技術(shù)正在不斷地改變每一個(gè)企業(yè)。產(chǎn)品全生命周期的縮短、產(chǎn)品定制化程度的加強(qiáng)及企業(yè)必須同上下游建立起協(xié)同的生態(tài)環(huán)境，都迫使企業(yè)不得不采取數(shù)字化的手段來(lái)加速產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度，提高生產(chǎn)、服務(wù)的有效性，以及提高企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境的開(kāi)放性。
