西媒：“数字双胞胎”时代到来，现实世界场景开始数字双胞胎应用

数字双胞胎的概念并不是个新鲜词儿。但就像工业4.0的许多事务一样，数字双胞胎的出现越来越频繁，这是技术融合的结果。多亏了云计算、物联网(IoT)、先进的模拟和大量的计算，数字双胞胎无疑是一种需要关注的新兴技术，业界正花费大量资金来跟上其发展。

“产业4.0”术语编写组的定义为：利用先进建模和仿真工具构建的，覆盖产物全性命周期与全价值链，从根基材料、计划、工艺、制作和利用保护全部环节，集成并驱动以统一的模子为核心的产物计划、制作和保障的数字化数据流。 经由进程阐发这些概念可以或许发现，数字纽带为产物数字孪生体供给访问、整合和转换才能，其目标是贯通产物性命周期和价值链，完成全面追溯、双向共享/交互信息、价值链协同。

“数字化双胞胎”是指以数字化方式拷贝一个物理对象，模拟对象在现实环境中的行为，对产品、制造过程乃至整个工厂进行虚拟仿真，从而提高制造企业产品研发、制造的生产效率。

“数字化双胞胎包括产品数字化双胞胎，生产工艺流程数字化双胞胎和设备数字化双胞胎，各自的专业技术集成为一个数据模型，并将PLM(全生命周期管理软件)，MES(制造执行系统)和TIA(全集成自动化)集成在TEAMCENTER数据平台下，供应商也可以根据需要被纳入平台，实现价值链数据的整合”。

“数字化双胞胎”(Digital Twin)帮助企业在实际投入生产之前即能在虚拟环境中优化、仿真和测试，在生产过程中也可同步优化整个企业流程，最终实现高效的柔性生产、实现快速创新上市，锻造企业持久竞争力。 数字化双胞胎的实现有两个必要条件，即一套集成的软件工具和三维形式表现。 “数字化双胞胎”已成为制造企业迈向工业4.0的解决方案。方案提出者可以支持企业进行涵盖其整个价值链的整合及数字化转型，为从产品设计、生产规划、生产工程、生产实施直至服务的各个环节打造一致的、无缝的数据平台，形成基于模型的虚拟企业和基于自动化技术的现实企业镜像。数字化双胞胎模型具有模块化、自治性和连接性的特点，可以从测试、开发、工艺及运维等角度，打破现实与虚拟之间的藩篱，实现产品全生命周期内生产、管理、连接的高度数字化及模块化。

5月2日报道 西班牙4月27日发表文章称，数字双胞胎是当今社会及其产业结构数字化转型的关键概念，但它起源于上世纪80年代的美国国家航空航天局(NASA)。创建我们几乎一无所知的太空场景的复制模型，在其中进行系统和机制模拟，这样既不会危及人类生命也不承受不菲的成本。

那么，可不可以设计人类的数字版本，帮助预测和避免疾病呢?不仅仅如此。在卫生领域，数字双胞胎还可被用来评估对即将实施治疗的反应，在当前新冠大流行的背景之下，这种场景复制非常重要。这似乎是未来的事情，但是数字双胞胎的发展突飞猛进，这是实体与虚拟之间的完美“匹配”。

数字双胞胎是虚拟副本，例如在工业设施中，它可以根据实时信息模拟生产过程。西班牙莱普索尔公司在西班牙、挪威、美国和巴西已使用这种技术，用来模拟新设施的项目或监视资产的表现。

到2023年，全球数字双胞胎市场预计将达到150亿美元，2017年至2023年的复合年增长率(CAGR)为37%。通用电气、IBM和微软等主要公司正在使用数字双胞胎技术来优化产品和服务、执行预测性维护和健康监控，以及设计新产品。Gartner将数字双胞胎列为2019年十大技术趋势之一，并指出这项技术的重点将是物联网。

与任何新兴技术一样，在广泛采用数字孪生技术之前，还需要克服一些障碍。仍有一些技术挑战需要解决，包括共享模型IP、需要对详细物理模型更快速、更准确地系统级表达，以及与现有的IIoT平台的连接/部署能力(大规模地)。

与许多新兴技术相比，商业数字双胞胎应用实际上来自该领域的一些最大公司。例如，作为喷气发动机制造流程的一部分，通用电气在内部开发了数字双胞胎技术，现在正在向客户提供专业知识，另一家大力参与制造的工业巨头西门子也是如此。为了不被这些工厂供应商超越，作为物联网推动的一部分，IBM正在营销数字双胞胎技术，而微软则正在Azure 下提供自己的数字双胞胎平台。