5G時代，“萬物互聯(lián)”，人類的連接技術到了前所未有的高度。隨著云和端之間更緊密連接，更多的數(shù)據(jù)被采集，新的技術開始涌現(xiàn)，數(shù)字孿生便是其中大熱的話題。數(shù)字孿生技術通過對物理對象構建數(shù)字孿生模型，實現(xiàn)物理對象和數(shù)字孿生模型的雙向映射，已應用于產(chǎn)品研發(fā)設計、生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)，并正向企業(yè)經(jīng)營、城市治理等領域拓展，在提升效率的同時，還將推動企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和城市治理實現(xiàn)數(shù)字化基礎上的模式創(chuàng)新。

12月8日，海南省發(fā)布“十四五”規(guī)劃，在“加快建設智慧海南”中明確提及，要求“構建數(shù)字孿生治理體系”。

初見端倪，這個科技熱點全球關注

數(shù)字孿生在大眾領域可能尚顯陌生，但在2010年，美國國家航空航天局已明確將數(shù)字孿生納入其技術路線圖。近年來，數(shù)字孿生技術發(fā)展迅速，并開始在很多生產(chǎn)生活場景中得以應用。

在制造領域，通用電氣公司利用數(shù)字孿生技術，對飛機發(fā)動機進行實時監(jiān)控、故障檢測和預測性維護，防患于未然;法國達索系統(tǒng)公司基于數(shù)字孿生開展對汽車研發(fā)的模擬仿真，為寶馬、特斯拉、豐田等優(yōu)化產(chǎn)品設計，顯著縮短研發(fā)周期，大大降低了傳統(tǒng)物理測試方式的成本。

在城市治理領域，新加坡政府主導推動的“虛擬新加坡”項目，通過數(shù)字孿生實現(xiàn)動態(tài)三維城市模型和協(xié)作數(shù)據(jù)平臺;今年9月，北京“海淀區(qū)時空一張圖”開啟了旨在助力城市治理的“數(shù)字孿生海淀”序幕。

中國是工業(yè)大國，數(shù)字孿生的研究和應用有非常廣闊的空間，也得到了政策的大力支持。今年以來，國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部、國資委等部門相繼出臺相關文件，部署發(fā)展數(shù)字孿生技術，發(fā)揮其在培育新經(jīng)濟發(fā)展、國企數(shù)字化轉型等領域的積極作用。

有益探索，數(shù)字孿生帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級

“數(shù)字孿生依賴于諸多新技術的發(fā)展和高度集成以及跨學科知識的綜合應用，是一個復雜的、協(xié)同的系統(tǒng)工程，涉及的關鍵技術方法包括建模、大數(shù)據(jù)分析、機器學習、模擬仿真等。”傲林科技董事長劉震日前在接受科技日報記者采訪時表示。

劉震此前曾任微軟亞洲工程院院長，也是資深的國際電氣電子工程師學會院士(IEEE Fellow)，在數(shù)字孿生領域深耕多年。他表示，具體到工業(yè)領域，構建企業(yè)級的數(shù)字孿生體面臨著數(shù)據(jù)來源復雜、口徑不一、非結構性數(shù)據(jù)多、業(yè)務模型復雜、計算量巨大等挑戰(zhàn)?？上驳氖?，國內已出現(xiàn)了全面運用數(shù)字孿生技術推動企業(yè)數(shù)字化轉型的有益探索。

以鋼鐵行業(yè)為例，其作為大型復雜流程工業(yè)，全流程工序內部生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取困難，絕大部分為過程不透明的“黑盒”。而基于事件網(wǎng)絡技術構建的企業(yè)級數(shù)字孿生體，使鋼鐵企業(yè)的采購、生產(chǎn)、銷售等全流程都得以透明化，通過對企業(yè)數(shù)字孿生體的模擬仿真，使用人工智能模型獲得優(yōu)化策略，并把相關指令反饋到各生產(chǎn)經(jīng)營部門去落地執(zhí)行，形成了企業(yè)整體智能化優(yōu)化的閉環(huán)。“傲林科技幫助我們快速響應市場需求，提升企業(yè)內資源要素的精準配置水平，實現(xiàn)了顯著的降本增效。”華東地區(qū)某鋼鐵企業(yè)相關負責人表示。

中國急需更多優(yōu)秀的數(shù)字孿生技術和服務提供者

數(shù)字孿生的發(fā)展，正逐漸使其成為實現(xiàn)工業(yè)智能化的“關鍵基礎設施”。中國工程院院士李培根表示，新一代智能制造的重要應用是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字孿生。中國工程院院士柴天佑認為，數(shù)字孿生技術將是未來智能系統(tǒng)的重要組成部分，是推動決策與控制一體化的重要數(shù)字媒介。

工業(yè)的數(shù)字化智能化轉型是國家確定的戰(zhàn)略目標。這一領域既有著廣闊的市場前景，也對供給側的技術和服務提供者提出了高要求：一是需要堅持自主創(chuàng)新，在人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術領域不斷突破先進技術;二是需要深入理解所服務的工業(yè)行業(yè)，構建行業(yè)知識圖譜，實現(xiàn)信息技術與工業(yè)的融合發(fā)展;三是需要具備生態(tài)化思維。作為世界上最大的工業(yè)體系，中國工業(yè)的轉型之路既非一朝一夕之功，也非一家一企之事，而是需要一批兼具領先技術和落地意識的數(shù)字孿生技術和服務提供者，形成良性發(fā)展的生態(tài)圈，才能滿足供給側結構性改革的要求。

在劉震看來，數(shù)字孿生的發(fā)展將從一個產(chǎn)品、一臺設備、一條生產(chǎn)線等的孿生演進到更為復雜的以整個企業(yè)組織為對象的孿生，從而為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營提供智能決策輔助，最終從企業(yè)內部的協(xié)同走向產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同和優(yōu)化。對數(shù)字孿生的深入研究和應用將有助于企業(yè)更好地參與到國內國際兩個經(jīng)濟循環(huán)當中去。

關鍵詞： 工業(yè)智能化