数字孪生技术：打造经济的数字底座.docx

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数字孪生技术

打造经济的“数字底座”

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宦菁

在以用户为中心的理念下，企业可以通过数字孪生技术，满足每个消费者的需求，与消费者主动匹配实现自动化。

VR眼镜、3D建模、5G全连接工厂……在2021年中国国际服务贸易交易会的电信、计算机和信息服务专题板块中，众多科技新品纷纷亮相，令人目不暇接。这其中，影谱科技展台中的数字化商品交互应用引起了不少观展者的兴趣。人们可以通过VR眼镜“看”到智能影像采集终端所生成的商品3D模型。它不仅可以通过虚拟操作商品模型，实现商品的平移、旋转、放大、缩小、变换颜色和交互，还能支持用户从任何一个角度观察、体验产品，带给使用者更加真实的感受。

这种神奇的数字化模拟就是数字孪生技术中的一环。数字孪生技术如今在产品设计、产品制造、工程建设等领域大放异彩，成为未来经济发展的“数字底座”之一。

打开新世界

说起孪生，很多人的脑海中会立刻反应出“双胞胎”“孪生兄弟”“孪生姐妹”之样的词语。通俗地说，数字孪生就是数字的双胞胎。只不过数字孪生中的双胞胎，并不是两个完全一样的个体，而是两个系统。一个系统存在于现实的物理世界，一个系统存在于虚拟的计算机世界，并且通过智能技术，使得这个存在于虚拟世界中的系统也能以一种直观的方式让我们感知与触碰。数字孪生就是利用信息技术，在计算机虚拟数字空间中重塑物理世界的真实运行状态。

在数字技术没有问世前，人们只能在图纸上实现对未来产品或建筑的構想。对于可能出现的问题，大多是通过各种数据演算得出，无法直观地了解。数字孪生技术的出现无疑为人类打开了一扇认知的大门。

今年5月18日，一场名为“昇腾万里，数智江北”南京昇腾人工智能计算中心项目发布暨生态链项目签约仪式在深圳举行。这场签约仪式是华为牵手南京江北新区，为江北新区打造“数字孪生第一城”赋能的里程碑事件。

早在2019年，江北新区就启动了“策源地计划”，并在“计划”框架下发布《南京江北新区智慧城市2025规划》，提出到2025年，江北新区率先建成“全国数字孪生第一城”。从此，江北新区的数字城市和物理城市同步规划、同步建设。从地下建设开始，物理城市所有的建筑、道路、设施以及物件、事件都有相应的数字虚拟映像，从而实现从规划、建设到管理的全要素、全过程的数字化。

如果说江北新区是利用数字孪生技术实现整个城区的数字化，那么杭州东站建设则通过这一技术实现了工程点上的优化。今年，车站建设利用数字孪生技术克隆出虚拟的杭州东站，不仅可以预测预判，实现三维可视化指挥，还可以在虚拟的杭州东站对各种创新实践进行试错，从而得知这种创新实践在现实车站中是否可行。

对于城市的建设者而言，运用这一技术克隆出与物理世界相对应的虚拟世界，将大大减少试错成本。在虚拟世界中，人们可以看到物理世界的角角落落，并且可以在虚拟世界中进行各种创新性尝试与改革。人们可以提前直观地了解到自己的构想运用在现实生活中是否可行。这样不仅减少了试错成本，还能够在虚拟世界中不断优化方案，直到获得最优的结果并付诸物理世界的实践。

“数字孪生工厂”显身手

“只要打开电脑，就能‘一屏统管整个车间里的每台机器、每个参数，还能实时查看所有生产流程。”在亚东（常州）科技有限公司（下文简称“亚东”）数据中心，公司总经理薛梁展示了“数字孪生工厂”的“云图”。

作为常州的传统纺织印染龙头企业，成立于2011年的亚东一直在江苏省纺织染色行业中名列前茅。人们熟知的优衣库等品牌中的部分衣服面料便出自亚东。经过10年的发展，无论企业体量还是产量，亚东都有了长足提升。如何高效管理生产运行成了企业亟须解决的问题。

今年，在天宁区政府引入的海尔卡奥斯的助力下，亚东率先打造全国首家1：1虚拟还原的“数字孪生工厂”。“数字孪生工厂”，顾名思义，指通过数字化构建一个数字世界里一模一样的实体工厂，实现对车间场景的实时了解、分析和优化。

“过去我们要靠脚力跑遍工厂的车间生产线，如今只需要盯着整个企业车间的‘云图，就能实现‘一屏统管。”亚东首席信息官徐鑫介绍，“数字孪生工厂”并不是“无人工厂”。“数字孪生工厂”主要解决的是企业运行过程中的痛点。

“通过模拟运行调试，我们现在能够有效破解传统印染行业面临的装备智能化水平低、数据孤岛化严重、维修成本高等痛点，工作效率提高了10%～15%。”徐鑫表示，解决了各种痛点后，在企业大数据平台，通过收集企业各类数据，并进行整理和分析，能解决印染企业从原材料、加工、贸易等环节上各自为政造成的成本高、能耗高等问题，实现了从“代替人”到“协助人”的数字赋能，打造“高效率、高质量、高集成”的工业互联网样板工厂。

在长春，一汽红旗必威体育精装版的新能源工厂正在如火如荼地建设中。当它建成后，将成为一座聚合数字孪生技术、智能制造的“汽车数字工厂”。今年5月28日，在2021阿里云峰会上，阿里云与机械工业