工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接了工業(yè)場景中的物理世界與數(shù)字世界，卻難以實現(xiàn)身份唯一對應(yīng)、信息不可篡改、數(shù)據(jù)有效利用等問題。根據(jù)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》，“十四五”時期將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)立足我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，發(fā)揮新一代信息技術(shù)引領(lǐng)作用的關(guān)鍵階段。
隨著區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)的發(fā)展，推動了數(shù)字仿真技術(shù)在工業(yè)場景中的應(yīng)用探索，而仿真技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展也反作用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。本文將通過梳理從仿真技術(shù)到孿生技術(shù)的發(fā)展歷史，并總結(jié)歸納不同歷史階段中，技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，從而預(yù)判工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展方向。
當(dāng)工程師完成一款汽車的設(shè)計方案后，如何判斷產(chǎn)品性能的可靠性？當(dāng)一套倉庫平面設(shè)計方案被完成后，怎么驗證其后期使用的效率？當(dāng)我們完成工廠產(chǎn)線設(shè)計后，又該如何判斷方案可行性？在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，離散型事件的規(guī)劃離不開仿真技術(shù)的輔助，尤其在市場競爭日益加劇的情況下，工業(yè)企業(yè)面臨產(chǎn)品迭代速度和產(chǎn)品創(chuàng)新多方面壓力，企業(yè)需要在最短時間內(nèi)完成產(chǎn)品的研發(fā)、測試及驗證等，而仿真技術(shù)以其高效及低成本的方式，分析和研究系統(tǒng)運行行為、揭示系統(tǒng)的動態(tài)過程和運動規(guī)律，助力企業(yè)工業(yè)研發(fā)和管理。
隨著科技的迅速發(fā)展，仿真技術(shù)已經(jīng)深入影響著工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、安全及產(chǎn)量，但現(xiàn)有仿真技術(shù)也有其缺陷，決策模型多為相對靜態(tài)，缺乏實時動態(tài)調(diào)整、演化和行為預(yù)測功能，難以滿足未來工業(yè)制造的快節(jié)奏要求。而隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，一場OT與IT技術(shù)的融合掀起了改革浪潮，這場改革也影響到了仿真技術(shù)的發(fā)展，讓我們看到了一個新的方向——數(shù)字孿生。
一、仿真到孿生技術(shù)的發(fā)展歷史
仿真是將包含了確定性規(guī)律和完整機理的模型轉(zhuǎn)化成軟件的方式，來模擬物理世界的一種技術(shù)。只要模型正確，并擁有了完整的輸入信息和環(huán)境數(shù)據(jù)，就可以基本正確地反映物理世界的特性和參數(shù)。如果說事物的模型化是我們對物理世界或問題的理解，那么仿真就是驗證和確認這種理解的正確性和有效性。技術(shù)允許工業(yè)企業(yè)以低成本和零風(fēng)險的方式在虛擬工廠里測試各種決策、戰(zhàn)略和規(guī)定，驗證不同方案的運行情況，目前仿真技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的主要應(yīng)用范疇如圖1所示，主要包括三大類，分別是工具類、運營類和工控類。
圖1：仿真系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用范疇
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)經(jīng)歷了從模擬計算機仿真轉(zhuǎn)向數(shù)字計算機仿真的過程，以及從過程仿真到孿生的過程，具體包含了四個階段：物理仿真、模擬仿真、數(shù)字仿真，數(shù)字孿生4個階段。
1、物理仿真
物理仿真是根據(jù)實物的基本功能以更低成本建設(shè)其仿制品，實現(xiàn)更低成本和風(fēng)險訓(xùn)練及科研等。例如1920年代，Edwin Link開發(fā)了世界上第一臺飛行模擬器；1930年美國陸軍、海軍航空隊采用了林克儀表飛行模擬訓(xùn)練器（如圖2所示），在模擬環(huán)境中提升飛行員操作能力，以此降低訓(xùn)練成本，同時極大程度降低了飛行事故率的出現(xiàn)。據(jù)文獻資料提供數(shù)據(jù)，該物理仿真系統(tǒng)幫助美國空軍每年節(jié)約1.3億美元訓(xùn)練費用及減少死亡人數(shù)高達500名以上。
圖2：林克儀表飛行模擬訓(xùn)練器
2、模擬仿真
50年代末期采用模擬數(shù)字混合仿真方法，根據(jù)仿真對象的數(shù)字模型將一系列運算器（如放大器、加法器、乘法器、積分器和函數(shù)發(fā)生器等等）以及無源器件，如電阻器件、電容器、電位器等等相互連接而形成仿真電路。1950-1953年美國首先利用計算機來模擬戰(zhàn)爭，為防空兵力或地空作戰(zhàn)等場景做出最優(yōu)部署。1960年，美國NASA為了實施一系列的載人登月計劃，在地面建設(shè)了一套高水準(zhǔn)、完整的半物理結(jié)合模擬仿真系統(tǒng)（模擬器），用于宇航員培訓(xùn)和任務(wù)控制人員的作業(yè)（如圖3所示）。1970年4月，阿波羅13發(fā)射后，在210000英里外的太空中宇宙飛船生活艙的氧氣罐發(fā)生爆炸，地面工作人員通過物理仿真系統(tǒng)操作演練為宇航員設(shè)計了一套返回地球計劃，并順利完成任務(wù)。
圖3：NASA宇宙飛船半物理仿真系統(tǒng)
3、數(shù)字仿真
模擬仿真雖然給市場帶來了便利，但也有其明顯缺點，如處理速度過慢，需要的技術(shù)人員較多，對計算機性能要求高，更麻煩的是仿真結(jié)果經(jīng)常含糊不清、模棱兩可。而數(shù)字仿真的出現(xiàn)，讓模擬仿真存在的缺點得以很大程度的改善。數(shù)字建模也稱計算機建模，使用計算機對物理世界的運行機理進行數(shù)學(xué)模型化，同時通過多次模擬實驗獲取結(jié)果。數(shù)字仿真的類型非常多，目前行業(yè)內(nèi)沒有具體分類和界定，此處按照仿真展示效果分為2D仿真和3D仿真。
（1）2D仿真
19世紀(jì)50年代末期，Gordon就職于貝爾實驗室，研究信息交換系統(tǒng)時嘗試了用單服務(wù)器和多服務(wù)器來完成簡單仿真實驗，完成了基于框圖的交換系統(tǒng)模擬器，這也是歷史上首個基于數(shù)字仿真的應(yīng)用。1960年Gordon加入IBM并開啟了終端系統(tǒng)反應(yīng)時間的研究項目，前期大家看到了仿真系統(tǒng)存在的潛在價值，于是根據(jù)經(jīng)驗完成了基于模塊化的模擬器（如圖4所示），命名為通用系統(tǒng)仿真語言（General Purpose System Simulator,簡稱GPSS），雖然整個系統(tǒng)僅25個模塊，但開啟了仿真系統(tǒng)市場化先河，該系統(tǒng)直至現(xiàn)在仍在迭代使用。隨后1963年Nygaard和Dahl開發(fā)了SIMULA，同年Kiviat開發(fā)并發(fā)布了了GASP；MIT發(fā)布了SIMSCRIPT等等，仿真軟件在不同行業(yè)出現(xiàn)了百花齊放的場景。
圖4：GPSS仿真輸入及輸出表示例
GPSS框圖（如圖5）用GPSS語言編制仿真程序時，首先用框圖描述被仿真的動態(tài)系統(tǒng)。框圖中每一個模塊表示一種動作。各模塊之間的連線表示動作的先后順序。如果由模塊引出的連線多于一條，則要在模塊上說明動作選擇的條件，所以GPSS框圖與流程圖相似。這種以程序設(shè)計語言為基礎(chǔ)的框圖描述方法，要求對每一模塊給出確切的定義和名稱，并指出相應(yīng)的操作數(shù)。
圖5：GPSS框圖
（2）3D仿真
3D仿真是以三維模型形式展示目標(biāo)對象，讓設(shè)計者或觀察者能夠清晰的觀察到目標(biāo)對象的形狀、大小、以及目標(biāo)對象想象中的紋理和質(zhì)地。1960年，3D圖畫的最早開拓者Ivan Sutherland和他的同事David Evans在猶他大學(xué)創(chuàng)建了計算機科學(xué)教研室，他們用計算機軟件，通過算法建模，電腦手繪，或者掃描等方式，讓物理世界中各類事物以3D數(shù)字模型真實的展示在電腦上，操作者通過計算機能夠讓3D模型任意旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、分解和操作；3D數(shù)字模型在早期主要應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計及展示、建筑設(shè)計效果展示等。1978年，數(shù)字照片的出現(xiàn)對仿真技術(shù)有重要的意義，除最早的動畫展示外，真實場景也可以逐漸以三維仿真出現(xiàn)。截至今天，各類仿真軟件已經(jīng)成熟的應(yīng)用于不同行業(yè)，就在新冠疫情期間，武漢雷神山醫(yī)院的建設(shè)也用到了仿真系統(tǒng)BIM，能夠在短短13天的時間內(nèi)完成如此浩大的工程，仿真系統(tǒng)的作用功不可沒。
圖6:倉庫仿真
如圖6所示，在仿真軟件普及前，各公司通?；诮?jīng)驗完成倉庫平面布局設(shè)計；在完成施工并投入使用后，經(jīng)常出現(xiàn)某個功能區(qū)域大小不足、動線不合理的情況，為此需拆除個別設(shè)備再重新調(diào)整布局，花費高昂成本。有了3D仿真軟件后，可以按照設(shè)計概念或物理世界的已有場景設(shè)計倉庫，在仿真軟件中調(diào)用組件并完成各功能區(qū)域的配置；圖像中每個對象（貨架、人、貨物、叉車等等）的運行參數(shù)均可調(diào)節(jié)。完成模型構(gòu)建后，通過模仿現(xiàn)實中的訂單量，甚至使用更大訂單量，尋找系統(tǒng)的作業(yè)瓶頸、作業(yè)過程中的擁堵、閑置或者其他意外情況，能夠在倉庫建設(shè)前或者使用中給出倉庫運行的最佳布局及人員、設(shè)備等安排計劃。
（3）VR及AR
以上數(shù)字仿真的介紹是從技術(shù)維度分類，影響仿真技術(shù)發(fā)展還有一個很重要的維度，即設(shè)備，包括電腦技術(shù)的發(fā)展、VR頭盔、AR眼鏡的發(fā)展等。
①虛擬現(xiàn)實（VR）
虛擬現(xiàn)實(簡稱VR)，具有沉浸性、交互性和構(gòu)想性特征；這個概念集合了計算機圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)等多種技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，讓體驗者恍若身臨其境，沉浸在計算機生成的虛擬世界中（與現(xiàn)實世界沒有聯(lián)系），并能通過語言、手勢等進行實時交流，增強進入感和沉浸感。
概念的發(fā)展，最早在上世紀(jì)30年代小說《皮革馬利翁的眼鏡》講到神奇的裝備；之后到1960年，Heilig將一部五分鐘的幕布電影配合著光、聲音、可移動座椅、風(fēng)扇（模擬風(fēng)吹）等制造了一個體驗式摩托車，這開創(chuàng)了虛擬現(xiàn)實（VR）的先河；1968年Sutherland發(fā)明了頭戴式展示系統(tǒng)，用來幫助直升機飛行員通過紅外線成像技術(shù)在狹窄環(huán)境下成功降落，多年來他也被同行認為是“VR之父”；1980年，NASA發(fā)明了軍隊飛行虛擬仿真系統(tǒng)，這也從真正意義上帶動了VR技術(shù)的發(fā)展。90年代各大廠商爭先恐后的布局VR技術(shù)，但由于顯示器技術(shù)、3D渲染技術(shù)和動作檢測技術(shù)并不成熟，觀看體驗達不到“可用”的標(biāo)準(zhǔn)。直至2012年Oculus Rift問世，讓公眾對該技術(shù)的興趣重新點燃，如今VR眼鏡已經(jīng)普及市場，相關(guān)產(chǎn)品也逐步問世，如VR游戲、電影、教學(xué)實驗室等。
②增強現(xiàn)實AR
如果說VR呈現(xiàn)了一個完全的虛擬世界，那么AR則完全相反（如圖7所示），是在真實物理世界中疊加出虛擬的內(nèi)容。增強現(xiàn)實（簡稱AR），利用計算機技術(shù)將虛擬的信息疊加到物理世界，通過手機、平板電腦、智能眼鏡等設(shè)備顯示出來，被人們感知，從而物理世界與虛擬的大融合，豐富顯示世界。簡而言之，將本身平面的內(nèi)容“活起來”，賦予實物更多的信息，增強立體感，加強視覺效果和互動體驗感。
圖7：已有AR設(shè)備與物理世界交互的示例
AR概念同樣起步于VR的發(fā)展，只是在1990年，波音公司發(fā)明了“Augmented Reality”這個詞組，兩年后美國空軍基于AR研發(fā)了虛擬幫助系統(tǒng)，以及哥倫比亞大學(xué)的Steven Feiner等發(fā)明了機械師修理幫助系統(tǒng)，主要用于輔助測距和具體位置觀察等簡單功能。2000年左右，出現(xiàn)了基于AR的Toolkt和ARQuake等游戲，將增強現(xiàn)實概念帶入大眾面前，但當(dāng)時的設(shè)備笨重且價格高，所以沒有市場化。直到2012年，Google Glass面市，這無疑對VR發(fā)展是里程碑式作用。截至2020年，主要典型市場應(yīng)用如表1所示。
表1：2020年VR與AR典型應(yīng)用案例
（數(shù)據(jù)來源：賽迪智庫整理）
因此，在計算機圖形技術(shù)快速發(fā)展后，仿真技術(shù)也得以迅速發(fā)展，展示形式從最早的二維到三維，再到四維。從單純的演示到互動操作，從屏幕展示到場景沉浸，這些都是虛擬技術(shù)的進步。仿真讓模型構(gòu)建難度有效降低，讓相關(guān)方能夠直觀的感受目標(biāo)對象的物理形態(tài)，當(dāng)前主要產(chǎn)品如圖8所示；對未來發(fā)展，尤其C2M，每一個客戶可以是自己的設(shè)計師，仿真系統(tǒng)則是必不可少的。
圖8：全生命周期主流仿真軟件圖譜
（資料來源：EFFRA FOF 2020咨詢文件）
無論是3D仿真技術(shù)，還是AR、VR概念，對工業(yè)發(fā)展有著至關(guān)重要的影響，隨著工業(yè)制造對可視化、數(shù)字化、協(xié)同化供應(yīng)鏈的要求，除了靜態(tài)仿真，對實時動態(tài)仿真的需求越來越多，因此原有的仿真技術(shù)也有潛在瓶頸，如下：
其一、大多場景無法實時獲取工業(yè)所需數(shù)據(jù)；
其二、數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練不足以支撐過程控制；
其三、不同仿真軟件大多只支持單一行業(yè)或場景，IOT+AI的出現(xiàn)讓仿真可能發(fā)生一次新的顛覆。
4、數(shù)字孿生
2002年Michael Grieves在密歇根大學(xué)為PLM（全生命周期管理）中心成立而向工業(yè)界發(fā)表演講而制作的幻燈片，首次提到了PLM概念模型，如圖9所示，模型中出現(xiàn)了物理空間，虛擬空間，從物理空間到虛擬空間的數(shù)據(jù)流，從虛擬空間到現(xiàn)實空間的信息流，以及虛擬子空間的表述，此時提出的內(nèi)容已經(jīng)具備了數(shù)字孿生的所有要素。
圖9：PLM中的概念設(shè)想
2010年在NASA的技術(shù)路線圖中正式使用“digital twin”命名這項技術(shù)，替代了原本被Michael Grieves命名的“信息鏡像模型”。當(dāng)前行業(yè)對于數(shù)字孿生沒有統(tǒng)一的定義，在該部分暫時使用標(biāo)準(zhǔn)化組織給出的定義：具有數(shù)據(jù)連接的特定物理實體或過程的數(shù)字化表達，該數(shù)據(jù)連接可以保證物理狀態(tài)和虛擬狀態(tài)之間的同速率收斂，并提供物理實體或流程過程的整個生命周期的集成視圖，有助于優(yōu)化整體性能。
圖10：生產(chǎn)流程數(shù)字孿生模型
（資料來源：德勤大學(xué)出版社）
虛擬仿真僅能做到事前或事后的模擬、分析優(yōu)化，而數(shù)字孿生做到將虛擬模型與機器的實際運行數(shù)據(jù)相連接，構(gòu)成一個數(shù)字孿生體。通過傳感器和物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物理對象和數(shù)字孿生模型的雙向映射，再對數(shù)字孿生模型進行可視化和仿真分析，優(yōu)化其對物理對象的性能和運行狀態(tài)。如圖10所示，在生產(chǎn)流程中，物理世界生成數(shù)據(jù)后，會通過傳感器和物聯(lián)網(wǎng)等映射到數(shù)字孿生模型中，數(shù)字孿生模型可以同步聚合、分析及洞見數(shù)據(jù)，為當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境給出最優(yōu)結(jié)果并發(fā)送指令至物理世界來實施具體生產(chǎn)過程。數(shù)字孿生不僅限于工業(yè)生產(chǎn)，其能夠映射到物理世界每一項事物，我們的城市生活、教育、娛樂等等。
圖11：數(shù)字孿生實現(xiàn)架構(gòu)
5、總結(jié)
從物理仿真到數(shù)字孿生，本文梳理了仿真技術(shù)當(dāng)前正在發(fā)生的一些變化，通過總結(jié)，我們可以得到以下規(guī)律：
第一、數(shù)字世界對物理世界的還原度越來越高
數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展，讓人們能夠記錄一些重要的時刻，這些技術(shù)已經(jīng)深度融合進3D仿真應(yīng)用。但從過往的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，這些記錄是碎布片化的，而技術(shù)嘗試著以相似的框架在數(shù)字世界里還原物理世界中的一切。
第二、物理世界與數(shù)字世界的交互性越來越強
早期需要依靠人為操作將數(shù)據(jù)錄入到仿真系統(tǒng)中，并完成數(shù)據(jù)的分析；隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)可以自動收集并上傳至數(shù)字世界中，通過AI技術(shù)完成數(shù)據(jù)分析和算法迭代，并指揮物理世界運行，形成了一種閉環(huán)，這種交互性逐漸脫離人為操作，形成自動運行機制。
第三、數(shù)字世界相比物理世界具有更強的可擴展性
物理世界的所有行為是對立的，比如做或不做，向前或向后等等；在數(shù)字世界里，不僅可以實現(xiàn)與物理世界的1：1映射，同時可以映射出其他我們想象中的場景，去探尋不同的可能性。
第四、物理世界與數(shù)字世界的邊界正在發(fā)生變化
物理世界與數(shù)字世界的邊界是什么？尤其新冠疫情后，引發(fā)了很多人的深思，我們在物理世界的很多行為，逐步在數(shù)字世界中被替代，如一場線上會議，可以更高效、低成本達到討論目的；再比如一節(jié)線上課，在數(shù)字世界的時間里學(xué)生們獲得與物理世界同樣的知識。所以，在未來，是否有更多事情會通過技術(shù)在數(shù)字世界去完成？尤其隨著AR、MR概念的發(fā)展，以及其他正在提出的黑科技發(fā)展，這種邊界似乎在變得模糊。
6、未來
當(dāng)前我們對數(shù)字化相關(guān)技術(shù)的使用，大多是為了更加便捷、高效、低成本地服務(wù)于物理世界各項事務(wù)的治理，所以我們所看到的大多是“數(shù)字化應(yīng)用”、“數(shù)字化系統(tǒng)”、“數(shù)字化場景”，而不是“數(shù)字世界”，換句話說，當(dāng)前的數(shù)據(jù)是沒有整體的結(jié)構(gòu)，其散落在數(shù)字世界的各個角落。但從上面四個規(guī)則來看，技術(shù)正在讓物理世界與數(shù)字世界走向：復(fù)制-映射-交互-融合，目前我們正在構(gòu)建著一個與物理世界相映射的數(shù)字世界，甚至比物理世界更大的數(shù)字世界。例如游戲行業(yè)，包括微軟、蘋果、亞馬遜、Facebook，國內(nèi)騰訊都在布局的元宇宙（Metaverse），一個平行于現(xiàn)實世界并始終在線的虛擬世界。所謂元宇宙，可以想象成一個虛擬現(xiàn)實，或大型多人在線游戲（MMOG）。在虛擬世界里，人們可以玩游戲、聊天、購物、散步、聊天、看電影、參加音樂會等等在現(xiàn)實世界中能做到的大多數(shù)事情，也許某一天，在元宇宙中逛完街購物結(jié)束，回到物理世界，快遞已經(jīng)把所有東西送到家門口。
二、數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
無論是元宇宙，還是數(shù)字世界，都是我們對未來的預(yù)判，實現(xiàn)過程會受硬件、軟件技術(shù)以及法律等等因素的影響，發(fā)展需要一個漫長的過程。但如果借助未來的視角回看當(dāng)前對技術(shù)、管理、及商業(yè)的布局策略，也許會出現(xiàn)一些不一樣的想法。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是未來工業(yè)物理世界與數(shù)字世界融合必不可少的媒介，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器等設(shè)備能夠讓實時數(shù)據(jù)實現(xiàn)交互。此處，物理世界是明確的，即肉眼可見的工業(yè)場景，但數(shù)字世界具體指代什么？為更好的理解數(shù)字世界身份，我們抽象出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，宏觀概念看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過工業(yè)經(jīng)濟全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接，支撐制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型，不斷催生新模式、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)，重塑工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。如圖12所示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定位是通過物聯(lián)網(wǎng)+融合解決萬物互聯(lián)數(shù)字化需求，但是前面提到的數(shù)字世界與物理世界交互規(guī)律，再回看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定義，中間缺少以下幾個問題的答案：
圖12需求導(dǎo)向下的技術(shù)發(fā)展階段
1、工業(yè)場景下物理世界與數(shù)字世界的關(guān)系是怎樣的？
工業(yè)場景下，數(shù)據(jù)要素如何使用，與物理世界的關(guān)系如何界定？要素之間（如不同軟件、系統(tǒng)等）按照1：1映射關(guān)系，還是場景1：1映射關(guān)系，或者是世界1：1映射關(guān)系，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定義和定位中均未回答。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺僅是匯集著連接數(shù)字世界的各類工具及軟件資源池，并未明確指明是以何種方式實現(xiàn)雙方映射。
2、工業(yè)場景下數(shù)據(jù)如何管理及使用？
因為缺少物理世界和數(shù)字世界映射關(guān)系的清晰定位，所以通過物聯(lián)網(wǎng)收集到海量數(shù)據(jù)后，出現(xiàn)效能無法真正發(fā)揮。對于大型制造業(yè)，將映射關(guān)系默認為“要素”或“場景”，因此，數(shù)據(jù)用來迭代已有軟件、算法和決策。而對于小企業(yè)，受制于技術(shù)能力及知識積累薄弱，陷入“數(shù)據(jù)森林”的迷霧中，明知森林里都是寶藏，但不知如何挖掘。再回看大型制造業(yè)的數(shù)據(jù)應(yīng)用情況，例如前面圖10提到的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集并傳輸至數(shù)據(jù)儲存中心，結(jié)合已有得數(shù)據(jù)模型進行大數(shù)據(jù)分析，再將分析結(jié)果以指令形式發(fā)回至物理世界。基于要素或場景的映射，沉淀的數(shù)據(jù)要素對數(shù)據(jù)世界的意義到底是什么？對我們訓(xùn)練數(shù)據(jù)世界又有什么幫助？是否真正發(fā)揮了數(shù)據(jù)應(yīng)有的價值？
3、數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的功能關(guān)系界定是否合理？
根據(jù)前文所述，數(shù)字孿生是依賴于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字世界里構(gòu)建的物理世界中“要素”、“場景”的孿生體。這也回答了前面所提出的問題，即物理世界與數(shù)字世界的映射關(guān)系是什么。所以數(shù)據(jù)收集的本身就是在逐步形成一個物理對象的孿生，是數(shù)字孿生的過程。然而，縱觀當(dāng)前市場主流工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，數(shù)字孿生均是作為一個子功能，用于建模分析，這可能無法為物理世界的對象提供一個明確的映射對象，讓數(shù)字世界發(fā)展進入無序、混沌的狀態(tài)。
作者：萬向區(qū)塊鏈?zhǔn)紫?jīng)濟學(xué)家辦公室王普玉
審核：萬向區(qū)塊鏈?zhǔn)紫?jīng)濟學(xué)家鄒傳偉
