什么是数字孪生？有哪些关键技术？

浪浪沙

　　MET数字孪生

　　数字孪生(DigitalTwin)的设想首次出现是在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。该设想的目的是，在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射，忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。现如今，数字经济已成为全球经济发展的热点，各国纷纷提出数字经济战略。2020年11月工信部牵头发布《数字孪生应用白皮书》，数字孪生技术与国民经济各产业融合不断深化，有力推动着各产业向数字化、网络化、智能化方向发展，成为我国经济社会发展变革的强大动力。

　　数字孪生技术的发展格局

　　数字孪生是一种以数字化方式创建物理实体的虚拟实体，充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。主要通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。物理世界的动态，通过传感器精准、实时地反馈到数字世界。数字化、网络化能实现由实入虚的目的，网络化、智能化可实现由虚入实的目标，通过虚实互动，持续迭代，实现物理世界的最佳有序运行。

　　近年来，我国高度重视数字经济的发展，产业数字化升级战略正在推进中，引导数字经济与实体经济深度融合，促进经济高质量发展。数字孪生作为一项关键技术和提高效能的重要工具，可以有效发挥其在建模、数据采集、分析预测、虚拟仿真等方面的作用，助力推进数字化产业化，行业应用更是有无限广阔的空间。数字孪生作为新一代高新技术，结合人工智能、5G、区块链等前沿技术与各产业不断融合深化，有力推动各行业数字化转型的发展，实现智能互联网时代的升级与变革。

　　中国工程院院士李培根表示，数字孪生体是新一代制造业最大特点。数字孪生技术支持从创新概念到产品运行的过程，即贯穿产品的全生命周期。数字孪生体的价值在于与物理生命体的“共生”。在产品运行过程中，过程数据不断丰富数字孪生模型，获得的衍生数据反过来又能优化产品的运行。中国工程院院士李伯虎认为，支持数字孪生技术是数字化、网络化、云化、智能化模式的谋生手段。“智能+”时代的建模仿真技术是“智能+”时代的建模和仿真的模式、手段和业态的变化，而且随着时代的需求和其他技术的不断发展建模仿真技术也会有所突破。因此要持续地研究建模、仿真的模式和手段及业态的新发展，在软件定义的时代如果建模和仿真没有数字化、网络化、云化、智能化的模式手段及业态就是空谈。