前沿｜数字孪生技术如何赋能智能制造？

与物理实体“共生”的数字孪生

随着全社会数智化转型的步伐提速，数字孪生正持续受到关注。数字孪生是通过构建物理对象的数字化镜像来模拟物理对象，在现实环境中的行为和影响，并以此实现状态监测、故障诊断、趋势预测和综合优化。与现有的数字化技术相比，数字孪生具有四大技术特征：

虚实映射

即现实世界中的物理对象与数字空间中的孪生体能够双向映射、数据连接、状态交互；

实时同步

即孪生体可全面、精准、动态地反映物理对象的状态，如外观、性能、位置、异常等；

共生演进

即数字孪生所产生的映射和同步状态可以覆盖孪生对象的全生命周期；

闭环优化

即数字孪生的最终目的是通过描述物理实体的内在机理，来分析规律、洞察趋势，从而优化对物理实体的决策。

数字孪生技术赋能智能制造

假如元宇宙可以实现人们对虚拟世界的全部想象，那么数字孪生技术则是这一想象的实现基石。以智能制造为例。通过根据实时客观数据的动态进程建立的数字孪生体，数字孪生可为制造过程中的单个组件或生产线中的单个设备赋能，不仅可以优化制造业的产品生产流程，还将极大地提升对机械设备和生产过程的理解、控制和预测。

作为较早探索智能化转型的企业，联想集团聚焦于“智能制造元宇宙”，依托产品设计和制造过程中的虚实结合能力，尤其是数字孪生-仿真技术的应用，帮助企业建立“虚拟工厂”，实现虚拟环境下的测试和分析，然后再通过虚拟制造对生产流程验证和优化，确保真实的生产顺利进行。除了智能制造领域外，数字孪生技术还广泛应用于公安指挥、海洋牧场、智能产品展示等领域，其市场发展前景广阔。

据全球知名研究咨询公司Markets and Markets预测，到2023年，全球数字孪生市场规模将达到157亿美元，到2025年将突破260亿美元。随着新IT与实体经济的加速融合，工业数字化、网络化、智能化演进趋势日益明显，未来将催生一批制造业数字化转型的新模式、新业态，数字孪生技术也将不断“解锁”新的应用场景。

参考链接

< 数字孪生技术应用白皮书（2021）>

< 智能制造的“元宇宙”>

< 数字孪生和元宇宙的异同是什么？>

< 数字孪生之术，城市转型之道——数字孪生城市现状和发展的三点思考 >