数字孪生是以数字化方法创立物理实体的虚拟实体，凭借前史数据、实时数据、以及算法模型

数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字双胞胎），也被称为数字映射、数字镜像。

工信部2020版《数字孪生白皮书》中定义：

数字孪生是以数字化方法创立物理实体的虚拟实体，凭借前史数据、实时数据、以及算法模型等，模仿、验证、猜测、控制物理实体全生命周期过程的技能手段。

▲ 数字孪生

直白一些的理解就是，在一个体系根底上，发明一个数字版的“克隆体”。

其中最重要的两个部分是物理实体和虚拟实体。

物理实体可所以任何事物，例如机器、设备、修建、城市、生态体系等；虚拟实体，便是数字化模型，是基于物理实体的数据和信息进行建模，包括几许形状、结构、材料、运转状况、环境参数等。

虚拟实体能够对物理实体进行仿真、猜测、验证、控制、优化等操作。

数字孪生最早起源于美国航天局阿波罗方案。

在这个方案中，构建了两个相同的航天飞行器，一个用于太空执行任务，另一个则留在地球。

留在地球的【孪生模型】用于实时反映太空中航天器的状况，针对在太空执行任务飞行器的各种情况做更好的模仿、反馈、演练、跟进、调整，极大地提升了太空任务的安全性和可靠性。

▲ 数字孪生

数字孪生体构建在信息化平台上，会随着物理实体传感器反馈的数据及前史运转数据来进行有规则的联动。

便是物理实体的实时状况和外界环境条件，都会复现到数字孪生体上。

同时，也支持经过数字化孪生体来控制物理实体，实现长途控制。

更重要的是，需要对物理实体有规划改动，能够先在孪生体上进行“实验”，不仅防止对物理实体的影响，也能够提高效率、节省本钱。

二、价值和特色

在规划创新范畴，数字孪生技能能够在虚拟环境中对物理实体进行模仿和测验，然后防止在实际操作中可能出现的过错和毛病。

能够规划高铁、火箭、宇宙飞船；能够升级飞机、卫星、空间站；能够创新人形机器人、无人飞机…

在出产制造范畴，数字孪生技能能够辅助制造商在虚拟环境中对产品规划进行屡次迭代和优化，然后确保终究产品的性能和质量。同时，数字孪生还能够协助制造商优化出产流程，提高出产效率。

能够迭代硬盘结构规划，2T、5T的硬盘再也不是砖头大小；能够更新芯片规划，优化制造流程，尽量削减高端芯片卡壳的限制，在保住大量市场的情况下为高端芯片的突破提供根底；能够模仿无人工厂、无人仓储，进一步提升制造、物流效率…

在实时监测和猜测性维护范畴，数字孪生技能能够实时监测物理实体的状况，并根据收集到的数据进行猜测性维护。这能够及时发现潜在毛病，防止设备停机和出产中断，然后下降维护本钱和提高设备的可用性。

能够将重点、中心设备数字孪生化，长途、准实时监控；能够设备毛病上报自动化，设备异常快速上报，缩短信息传递时刻，削减现场事务中断；能够趋势分析、汇总统计，总结毛病先兆，对设备进行猜测性维护…