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数字孪生:产业数字化转型,连接数字与现实

Edit 行业快讯 2023-05-24 11:49:09

数字孪生概念早在 1970 年就已经被用于航空及空军领域。2016 年,Gartner 将数字孪生技术作为十大战略科技发展趋势。众多软件、互联网企业开始将数字孪生技术进行企业级应用。2021 年,数字孪生技术被列入“十四五”规划中,其应用将渗入到各行各业中。

数字孪生的发展历经三个主要阶段。第一阶段为技术积累期,在 21 世纪前,二维绘图工具以及仿真技术的出现成为数字孪生发展的必要条件;第二阶段为概念发展期, 2000-2015 年,业界以航空及军事领域为代表提出了一些列数字孪生的基本概念;第三阶段为应用爆发期,数字孪生结合航空航天、工业、医疗等领域拓展更多的应用场景。

数字孪生历史发展阶段

资料来源:工业 4.0 研究院,中国移动研究院《数字孪生技术应用白皮书 2021》,中信证券研究部

数字孪生是连接数字与现实的桥梁。数字孪生是将物理实体数字化,通过可视化的方式实现对本体全生命周期的动态映射及交互。通过数字孪生,现实世界中的物理实体可以被完整复刻在虚拟世界中,形成现实与虚拟之间的映射关系。虚拟世界实时且精确地映射物理世界的整个生命周期,以达到模拟、监测、预测和优化等目的。

用户、数字孪生核心、数据采集与控制、跨域四大实体支撑数据孪生架构,目前应用于智慧城市建设、工业设备制造、医疗、交通、房地产等行业。

完整的数字孪生技术一般包括复刻、实时运行和反馈体系三大要素。数字孪生通过建模技术将物理参数数字化、可视化,实现对全局模型的掌握;通过网络传输传感器的实时数据,实现对模型的动态数据管理及全生命周期的把控;通过智能算法,对及时信息产生判断做出决策,对未来的场景提供预测和指导,并反馈到物理实体端实现完整闭环链路。

:数字孪生概念图

资料来源:Kongsberg

  来源:科技行业元宇宙深度报告:元宇宙,引领未来20年科技发展浪潮-中信证券

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