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数字孪生 从工业到城市的未来

2019-05-23 247

2019年新年伊始,我国各大投资机构和科技媒体预测2019年的科技发展趋势时,除了人工智能、基因编辑等这些已经耳熟能详的热词以外,“数字孪生”已然成为其中的高频词,受到从政府层到资本层面的广泛关注。我国资本市场出现了数字孪生(数字双胞胎)概念板块。美国Gartner公司在2017、2018、2019连续三年将“数字孪生”列为十大战略性技术趋势。这些趋势并非概念技术,而是已经有了决定性的突破,将发展成更广泛的应用。

“数字孪生”是什么?为何到了今天突然“爆发”并来到公众视线之下,并与改变人类现在与未来的大数据、云计算、人工智能、物联网等IT技术并驾齐驱?数字孪生(Digital Twin)也称数字双胞胎,是指对现实世界及物理事物的数字化表达,其应用旨在基于数字孪生体所连接或承载的数据,模拟现实世界的运转流程,从中预判趋势和风险,为决策提供依据。

“数字孪生”一词由密西根大学教授Grieves于2002年提出,最早应用于军事和航天领域,它试图在虚拟世界中,尽可能地模仿物理世界真实发生的一切。后来,数字孪生技术被国际巨头GE和西门子用于工业领域。洛克希德·马丁公司视它为未来国防工业6大顶尖技术之首,美国GE公司已为每个引擎、每个涡轮、每台核磁共振,创造了一个数字孪生体,通过这些仿真的数字化模型,在虚拟空间调试、实验,以让机器的运行效果达到最佳。德国信息技术与新媒体协会BITKOM预测,数字孪生在制造业市场巨大,未来3-6年数字孪生全球市场的年复合增长率会在35%以上,到2025年将超过780亿欧元。

目前中国制造业正处于转型升级的关键时期,通过物联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,使得中国制造竞争力得到大幅提升。未来,数字孪生也可结合物联网的数据采集、大数据处理和人工智能建模分析,实现对过去发生问题的诊断、当前状态的评估以及未来趋势的预测,并给予分析结果,模拟各种可能性,提供更全面的决策支持。

除了在工业智能制造领域中应用外,数字孪生成为城市发展的基础设施和关键引擎。我国已成为全球智慧城市建设规模最大的国家,数字孪生作为数字城市的目标,却是智慧城市建设的新起点,赋予城市实现智慧化的重要设施和基础能力,作为一个孪生体与物理城市平行运转,虚实融合,蕴含无限创新的空间。虚拟新加坡为全世界树立了数字孪生城市的样板,而雄安“数字孪生”的标杆示范,数字孪生很快就能成为我国未来城市规划、建设、管理的标配,数字孪生作为城市建设的基础设施成为共识。

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