数字孪生(Digital Twin)是指通过物联网传感器、三维建模与仿真技术构建的物理实体虚拟映射系统。根据国际标准化组织ISO/IEC 30172标准定义,完整的数字孪生架构包含数据采集层(物理实体端)、模型构建层(虚拟空间端)和智能分析层(交互决策端)三大主要模块。以风力发电机组的数字孪生为例,其需要部署约2000个振动、温度传感器实时采集数据,配合ANSYS等仿真软件建立气动-结构耦合模型,实现剩余寿命预测精度达92%的运维决策。该技术区别于传统CAD建模的关键特征在于动态双向交互能力,2024年Gartner技术成熟度曲线显示,数字孪生已进入规模化应用爬升期。工业领域的数字孪生价格通常高于消费级应用。高新区物联网数字孪生应用场景

2010年以后成为数字孪生相关企业入场的高峰期。安世亚太在2003年成立,到了2018年敏锐察觉到数字孪生业务在国内外的兴起之势,便开辟了数字孪生业务领域。佳都科技成立于2001年,于2019年推出华佳Mos,这标志着其正式涉足数字孪生研发。数字冰雹自2006年成立以来,十余年间深耕数据可视化领域,打磨出一系列适用于各行业的可视化产品,这些产品已广泛应用于智慧城市、园区、公安、交管、监所、电力、应急管理、航天战场等多个领域。中投产业研究院发布的《“十五五”中国未来产业之数字孪生技术行业趋势预测及投资机会研究报告》指出,中国数字孪生解决方案市场集中度较低,整体处于加速发展的激烈竞争态势。2023年吉奥时空、超图软件、奥格科技市场份额分别为10.8%、10.7%、9.9%,位列市场Qian三。盐城科技数字孪生常见问题工业互联网产业联盟发布数字孪生应用案例集,收录32个示范项目。

跨领域应用与协同发展:数字孪生技术将不断拓展其应用领域和范围。未来,数字孪生技术将不仅局限于制造业、智慧城市等领域,还将广泛应用于农业、环境监测、教育和培训等多个领域。同时,数字孪生技术将与相关领域的技术进行深度融合和协同发展,共同推动各行业的数字化转型和智能化升级。总之,数字孪生技术作为现实世界的“魔法复制镜”,以其独特的魅力和广泛的应用前景,正带领着各行业的数字化转型和智能化升级。未来,随着技术的不断进步和应用场景的日益丰富,数字孪生技术将在更多领域发挥重要作用,为人类社会的发展带来更多的可能性。
重庆两江新区城市大脑是数字孪生技术的又一力作。通过构建城市的数字孪生模型,城市大脑能够实时监控城市运行状态,包括交通流量、环境质量、能源消耗等。借助人工智能和大数据技术,城市大脑能够智能预测和优化调度,让城市管理更加精细、高效。深圳大学附属华南医院通过构建数字孪生体,实现了后勤管理的可视化、动态化和智能化。医院创建了包括建筑、设备、业务系统等在内的数字孪生体,通过物联网和大数据技术,实现了对医院后勤设备的实时监测和智能维护。这项技术让医院的后勤管理效率提升了40%,设备故障率降低了30%。企业级数字孪生解决方案的价格可能从几万元到数百万元不等。

不仅是JS领域,上述技术路径也可以广泛应用在新开发或正在改进的机器、设备或生产线上,即尽量在数字空间中,针对有待改进的机器、设备或生产线,做好它们的数字孪生体,施加并测试各种数字化的工况条件,随意变换工作场景,以近乎零成本对这些数字孪生体进行虚拟测试和反复迭代。比如糖果、宠物护理和食品商玛氏公司,其制造供应链已经创建了数字孪生系统,使用Microsoft Azure云平台和人工智能来处理和分析其制造设施中生产机器产生的数据。目前,该公司不但通过数字孪生增强了其160个制造设施的运营,也正在创建软件模拟以提高产能和流程控制,包括通过预测性维护延长机器的正常运行时间,并减少与机器包装不一致产品数量相关的浪费。工业领域应用数字孪生技术后,生产线故障预测准确率平均提升约30%。盐城数字孪生供应商家
国内科研团队开发出轻量化数字孪生平台,降低中小企业应用门槛。高新区物联网数字孪生应用场景
数字孪生行业的标准体系将逐步建立统一。未来,数字孪生领域基础共性及关键技术标准将不断涌现,依托正在研制的数字孪生概念框架等标准,通过聚焦核Xin标准化需求逐步建立基本的数字孪生标准体系并孵化典型行业中的数字孪生应用标准,形成国际标准、国家标准、行业标准和团体标准良性互动的局面。越来越多的企业,特别是从产品销售向“产品+服务”转变的企业,正在广泛应用数字孪生技术。数字孪生的大规模应用场景还比较有限,涉及的行业也有待继续拓展。高新区物联网数字孪生应用场景