受新冠疫情的的影響，拉動中國經(jīng)濟增長的兩駕馬車：消費和出口雙雙降速，以制造業(yè)為代表的諸多行業(yè)遭受沖擊。為了促進中國產(chǎn)業(yè)鏈升級，新基建政策發(fā)布，將打造新型智慧城市升級為國家戰(zhàn)略，雄安新區(qū)數(shù)字城市、杭州城市大腦等一批基于數(shù)字孿生技術(shù)的智慧城市落地，發(fā)展“數(shù)字孿生生態(tài)”正在成為企業(yè)乃至國家的重要布局。
在全球，美國在2018年將數(shù)字孿生列入戰(zhàn)略投資重點，德國工業(yè)4.0把數(shù)字孿生作為未來重點發(fā)展的內(nèi)容，英國于2020年發(fā)布了國家數(shù)字孿生體原則。虛擬新加坡、數(shù)字孿生巴黎、多倫多高科技社區(qū)等一批城市在數(shù)字孿生等技術(shù)的支持下轉(zhuǎn)型升級。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、AI智能、云計算等新技術(shù)不斷成熟，進一步推動了數(shù)字孿生在商業(yè)中的應(yīng)用。智慧城市、城市規(guī)劃、節(jié)能減耗、工業(yè)4.0升級...，數(shù)字孿生開始在各個行業(yè)中的場景應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大的社會價值和商業(yè)價值。發(fā)展到今天，數(shù)字孿生已經(jīng)不再是一種概念，一種發(fā)展新模式，一個轉(zhuǎn)型的新路徑。
由數(shù)字孿生帶來的智能決策體系，正在成為推動各行業(yè)變革的新動力。
01
突破管理壁壘的數(shù)字世界
數(shù)字孿生（Digital Twin）概念最早于2011年被美國航空航天局提出，它向我們描繪出非常具有想象力的畫面：現(xiàn)實世界中的事物，都可以創(chuàng)建虛擬化身，就像雙胞胎一樣交互映射。
隨后，數(shù)字孿生開始廣泛傳播，在5G網(wǎng)絡(luò)賦予物聯(lián)網(wǎng)低延遲、高速率、多終端的背景下，以新基建為代表的數(shù)字城市、工業(yè)升級開始采用物聯(lián)網(wǎng)分布式監(jiān)控管理。疫情之后，制造企業(yè)需要應(yīng)對愈加復雜、碎片化的市場需求，“3060雙碳”政策的落實也促使各行業(yè)借助科技的力量提升自身的管理效率和敏捷響應(yīng)能力，以及能耗監(jiān)測和碳排放追蹤。
此時此刻，可以把現(xiàn)實世界與數(shù)字世界緊密融合的數(shù)字孿生技術(shù)開始綻放光芒，驅(qū)動行業(yè)的智能化決策。
科技領(lǐng)域是這樣定義數(shù)字孿生的：即綜合運用感知、計算、分析等信息技術(shù)，為真實世界創(chuàng)建虛擬孿生的數(shù)字空間，并對現(xiàn)實世界進行診斷、預測、快速響應(yīng)、決策，實現(xiàn)物理空間與數(shù)字世界的交互映射。
簡單來說，就是現(xiàn)實世界中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)都會實時投射到數(shù)字世界中，通過數(shù)據(jù)變化完成高效決策，降低人們對復雜的現(xiàn)實世界的管理難度。數(shù)字孿生突破了傳統(tǒng)的管理壁壘，建立一種以數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧化管理體系。
02
驅(qū)動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的虛擬“雙胞胎”
數(shù)字孿生最早出現(xiàn)于高精密的工業(yè)制造領(lǐng)域，包括產(chǎn)品設(shè)計與維修，生產(chǎn)流程管控等。得益于新一代信息技術(shù)的成熟，數(shù)字孿生逐漸擴大應(yīng)用范圍。
比如在智慧城市領(lǐng)域，運用數(shù)字孿生技術(shù)對整個城市的公共事件進行監(jiān)測，建立輿情響應(yīng)系統(tǒng)；打通城市中的醫(yī)院、疾控系統(tǒng)、社保中心等數(shù)據(jù)，分析城市居民健康狀況，創(chuàng)建城市健康發(fā)展規(guī)劃和重大傳染疾病應(yīng)急中心；對城市城市樓宇、水電氣能源消耗實時監(jiān)測，優(yōu)化城市環(huán)境生態(tài)和碳排放；結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等多維數(shù)據(jù)，幫助預判雨季城市內(nèi)澇點，快速完成災情防備。
在新基建的浪潮下，數(shù)字孿生迎來了全新的發(fā)展機遇，在各行各業(yè)中迅速得到落地應(yīng)用。制造企業(yè)可以通過生產(chǎn)流程監(jiān)控提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量；產(chǎn)業(yè)園區(qū)可以以全局視角，對人員出入、停車繳費、安全巡更、招商運營等實施一體化數(shù)字管理；電力行業(yè)通過打造虛擬數(shù)字電廠，實時監(jiān)測供需兩側(cè)的電能消耗，完成削峰填谷、節(jié)能用電等電力優(yōu)化；醫(yī)療行業(yè)利用患者就診數(shù)據(jù)分析，提升治療效果。
港口、倉儲、物流、消防、交通、社區(qū)...，以數(shù)字孿生、5G、物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的技術(shù)生態(tài)，正在深入到各個角落中，為企業(yè)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新賦能。
03
數(shù)字孿生的應(yīng)用與落地
實現(xiàn)數(shù)字孿生的落地需要先明確實施路徑，具體包含4大圈層和6大能力：
4大圈層
基礎(chǔ)物理層：指現(xiàn)實世界的物理場景，如整座城市、整個企業(yè)、一個工廠等。
關(guān)鍵數(shù)據(jù)層：對物理世界中的生產(chǎn)、運營、交易、能耗等數(shù)據(jù)進行采集、處理、分析等。
核心模型層：建立數(shù)字空間，包含可視化數(shù)字模型、算法模型、數(shù)據(jù)模型等。
目標功能層：物理世界中的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)映射至數(shù)字空間中，通過可視化數(shù)據(jù)趨勢完成診斷、預測、分析，最終實現(xiàn)智能決策響應(yīng)系統(tǒng)。
6大能力
感知響應(yīng)能力：采集多維度動態(tài)數(shù)據(jù)，實時反映城市或企業(yè)運行狀態(tài)。
分析映射能力：構(gòu)建三維數(shù)字模型，現(xiàn)實世界映射至數(shù)字世界中，虛實結(jié)合，交互相融。
可視化呈現(xiàn)能力：所有數(shù)據(jù)經(jīng)過計算分析后，渲染成高閱讀的可視化信息。
虛實互動能力：從數(shù)字空間觀看現(xiàn)實世界的運行流程，形成一體化智能管控。
模擬仿真能力：基于運行規(guī)律建立分析算法模型，在數(shù)字空間中進行預演，提前制定優(yōu)化措施。
創(chuàng)新擴展能力：對多維度數(shù)據(jù)有序治理，促進數(shù)據(jù)高效開發(fā)利用，為業(yè)務(wù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支撐。
數(shù)字孿生代表了繼互聯(lián)網(wǎng)+之后的新一輪變革浪潮，是一項企業(yè)全生命周期管理的顛覆性技術(shù)，不管是未來的數(shù)字城市建設(shè)，還是企業(yè)的運營管理，都會因為數(shù)字孿生技術(shù)而發(fā)生革命性變化。
