数字孪生技术对文化的影响

1. 数字孪生技术对文化的影响

不存在、破损的、无法公开的文化文物可以通过数字孪生还原，现存的文化文物也可以通过数字孪生更好地保护延长生命周期。
Digital twin最为重要的启发意义在于，它实现了现实物理系统向赛博空间数字化模型的反馈。这是一次工业领域中，逆向思维的壮举。人们试图将物理世界发生的一切，塞回到数字空间中。只有带有回路反馈的全生命跟踪，才是真正的全生命周期概念。这样，就可以真正在全生命周期范围内，保证数字与物理世界的协调一致。
各种基于数字化模型进行的各类仿真、分析、数据积累、挖掘，甚至人工智能的应用，都能确保它与现实物理系统的适用性。这就是Digital twin对智能制造的意义所在。
智能系统的智能首先要感知、建模，然后才是分析推理。如果没有Digital twin对现实生产体系的准确模型化描述，所谓的智能制造系统就是无源之水，无法落实。 


原理
最早，数字孪生思想由密歇根大学的Michael Grieves命名为“信息镜像模型”（Information Mirroring Model），而后演变为“数字孪生”的术语。
数字孪生也被称为数字双胞胎和数字化映射。数字孪生是在MBD基础上深入发展起来的，企业在实施基于模型的系统工程（MBSE）的过程中产生了大量的物理的、数学的模型，这些模型为数字孪生的发展奠定了基础。
2012年NASA给出了数字孪生的概念描述：数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集成多学科、多尺度的仿真过程，它作为虚拟空间中对实体产品的镜像，反映了相对应物理实体产品的全生命周期过程。
为了便于数字孪生的理解，庄存波等提出了数字孪生体的概念，认为数字孪生是采用信息技术对物理实体的组成、特征、功能和性能进行数字化定义和建模的过程。
数字孪生体是指在计算机虚拟空间存在的与物理实体完全等价的信息模型，可以基于数字孪生体对物理实体进行仿真分析和优化。数字孪生是技术、过程、方法，数字孪体是对象、模型和数据。
进入21世纪，美国和德国均提出了Cyber-Physical System（CPS），也就是“信息-物理系统”，作为先进制造业的核心支撑技术。CPS的目标就是实现物理世界和信息世界的交互融合。
通过大数据分析、人工智能等新一代信息技术在虚拟世界的仿真分析和预测，以最优的结果驱动物理世界的运行。数字孪生的本质就是在信息世界对物理世界的等价映射，因此数字孪生更好的诠释了CPS，成为实现CPS的最佳技术。

2. 数字孪生技术如何推动产业发展？

 首先介绍一下业内数字孪生比较流行的定义
   数字孪生：是充分利用物理模型、传感器更新、运行 历史 等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
   ——美国国防采办大学DAU
   产品数字孪生体的主要作用之一就是映射、监控与操纵、诊断、预测。传统的制造行业，以人员经验和主观判断为依据，而且无法做到实时监测和精准判断，随着 科技 的发展，融合了各项新技术如云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的制造业，变得更加“智能化”，不仅能够实时地对产品全生命周期过程进行监测，更能通过各种传感器实时采集的数据通过计算中心计算，预测、诊断，实现在无人值守情况下的智能检测和决策，减少了故障造成的不合格率和停机等重大问题的发生，极大地解放了生产力，并提高了生产效率。
     
   通过数字纽带技术，在产品全生命周期各阶段，将产品开发、产品制造、产品服务等各个环节数据在产品数字孪生体中进行关联映射，在此基础上以产品数字孪生体为单一产品数据源，实现产品全生命周期各阶段的高效协同，最终实现虚拟空间向物理空间的决策控制，以及数字产品到物理产品的转变。
     
       
    另外，从产品质量数据积累意义来看 
   大数据技术的发展为产品数字孪生体的数据积累和挖掘应用做了坚实的技术铺垫，产品数字孪生体是产品全生命周期的数据中心，记录了产品从概念设计直至报废/回收的所有模型和数据，是物理产品在全生命周期的数字化档案，反映了产品在全生命周期各阶段的形成过程、状态和行为。产品数字孪生体实时记录了产品从出生到消亡的全过程，并且在产品所处的任何阶段都能够调用该阶段以前所有的模型和数据，产品在任何时刻、任何地点和任何阶段都是状态可视、行为可控、质量可追溯的。比如在产品使用阶段，产品数字孪生体在产品设计和制造阶段的所有数据和模型记录集合能够为产品质量追溯、产品可靠性分析提供准确的模型和数据来源。
     
     
   从这三个角度来看，数字孪生技术带来的效益远不止技术本身实现，还涉及了更加广泛的积极影响，数字孪生从产品设计、制造、维护、回收等全生命周期的作用，整合了数据流、工作流、解决了企业开发新产品通常会面临的成本、时间和风险三大问题，极大地驱动了企业进行产品创新的动力，数字孪生技术的应用，将会为缩短研发与产品制造时间，提高企业竞争力提供巨大的推动力。
   自主创新国产化的 Hightopo  数据可视化能够完全贯穿全产业链做数字孪生产品，已实现 智能化、无代码、可配置 的产业数字化管理。已广泛应用于各类场景，以设计、监控类场景为主。智慧城市、工业4.0、智能驾驶行业是先进数字孪生技术使用较多的行业。为连接电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、 健康 医疗、环境保护、航空航天领域等各行各业。
    使用   Hightopo 的 2D、 3D 和 GIS 可视化技术结合倾斜摄影和数字孪生技术，搭建出各行业智慧管理的三维可视化系统。案例汇集如下： 
   智慧园区     
   工业互联网     
     
   智慧交通     
   数字孪生技术的一个重要应用场景——生产制造环节。个性化、多元化的市场消费需求成为主流，制造业正面对日益激烈的市场竞争，面临着巨大的时间、成本、质量、产品差异化等方面的压力。 而搭建基于数字孪生技术的数字化工厂是解决这些问题的最佳途径，通过依托产品整个周期的真实相关数据，在虚拟环境中对生产全过程进行仿真、优化及重构。 通过创建虚拟模型来模拟生产过程，并且这些虚拟模型可以为物理工厂车间里所有连接的机器、工具和设备进行数字操作。这就可以使企业能够快速配置生产系统，以最大限度地提高效率，提高资产利用率，防止停机，具备一定的灵活性。
   因此，企业在数字化工厂建设中，通过数字孪生技术能够并行完成“实物设备数字化、运动过程脚本化、系统整线集成化、控制指令下行同步化、现场信息上行并行化”，形成整线的执行引擎，实物设备与所对应的虚拟模型进行虚实互动、指令与信息同步，形成一个支持实物设备连线的车间快速设计、规划、装配与测试平台。
   通过数字化的手段，将原先无法保存的专家经验进行数字化，并提供了保存、复制、修改和转移的能力。较于传统的工业设计、制造和服务领域，经验往往是一种模糊而很难把握的形态，很难将其作为精准判决的依据。
     
   提到作为新基建的工业互联网，首先要讲的一个概念就是 “数字孪生Digital Twin” ，或者说数字双胞胎、数字映像、机器数字双胞胎。
   数字孪生的概念最早由密歇根大学的Michael Grieves博士于2002年提出（最初的名称为“Conceptual Ideal for PLM”），至今有超过15年的 历史 。但直到工业互联网的出现，数字孪生才真正得到了应用。
    什么是数字孪生    
   数字孪生的官方解释非常复杂：“数字孪生，是充分利用物理模型、传感器更新、运行 历史 等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的 全生命周期过程 。”
   我们基于下面这张图片来重新解读一下数字孪生的概念：
   基于该可视化界面，我们可以查看到 设备的运转状态和各种参数 ，同时可以通过该界面 对设备进行远程操控 。那么我们可以认为基于以下可视化界面初步实现了该设备数字孪生的构建。
   
     
   
   简单来说，数字孪生就是将机器从物理世界映射到虚拟世界。那么这里面就存在了3个要素： 
   物理空间的实体产品、 虚拟空间的虚拟产品 、 物理空间和虚拟空间之间的数据和信息交互 。
   
     
   
   数字化双胞胎技术是将带有三维数字模型的信息拓展到整个生命周期中的影像技术，最终实现虚拟与物理数据同步和一致，它不是让虚拟世界做现在我们已经做到的事情，而是发现潜在问题、激发创新思维、不断追求优化进步——这才是数字孪生的目标所在。
   
   数字孪生的构建会带来什么价值    
     
   
   我们首先从我们的设备制造商来看一下。对于设备制造商，主要有两类设备： 厂内设备 和 厂外设备 。厂内设备主要是我们的生产设备，厂外设备主要对应我们的工业产品。
   通过对厂内设备的联网，我们可以实现 生产线的智能运维 ，提升生产效率，降低运营成本。同时会带来一些商业模式的创新，比如共享工厂、产业链协同等新模式的出现。
   通过对厂外设备的联网，我们可以实现 后市场的智能运营 ，提升服务质量，降低运营成本。数据的采集同时会辅助研发和营销，提升我们的产品质量和二次销售。当然，厂外设备联网也会带来一些新商业模式的突破，比如融资租赁、大数据保险、从卖产品到卖服务的转变等。
    数字孪生技术是制造企业迈向工业4.0战略目标的关键技术 ，通过掌握产品信息及其生命周期过程的数字思路将所有阶段（产品创意、设计、制造规划、生产和使用）衔接起来，并连接到可以理解这些信息并对其做出反应的生产智能设备。
    智能制造体系中的设备数字孪生    
     
   
   工业互联网的发展为我们带来了更多的选择，下面我们就 基于SaaS化的工业可视化工具——云视界 ，为大家分享一下如何构建设备的数字孪生。
   以设备制造商（OEM）为例，“数字孪生”的构建步骤如下：
    1、设备接  入 ：根云平台覆盖95%主流工业控制器，支持400+种工业协议，适配100%国际通用硬件接口。在厂内SCADA、MES等生产系统接入，和厂外设备控制器接入，以及哑设备接入方面均有成熟案例。
    2、平台配置 ：根云平台轻松配置设备数据、报警规则，实现设备数字映射。
    3、画面搭建 ：根云视界作为一款专注于工业领域企业生产、经营和政府监管的可视化工具，通过托拉拽的方式即可快速配置可视化界面。同时提供丰富的模板库、素材库和组件库，更有工业专属组件。
    4、关联数据 ：根云视界深度融合根云平台IoT数据，无需任何开发，轻松实现数据配置、物模型匹配、设备动效、指令控制等。
    5、一键发布 ：根云视界支持一键发布，手机、Pad、PC、大屏幕同步自适应，并可轻松集成至APP、小程序、web等各类第三方平台。
   
   根云视界目前已服务客户150+，案例覆盖13个工业场景，37个细分行业。现工具开通 免费试用 ，可登陆云视界官网申请注册。
       
   转载自【根云视界】~

3. 什么是数字孪生技术?

数字孪生又称“数字双胞胎”，是将工业产品、制造系统、城市等复杂物理系统的结构、状态、行为、功能和性能映射到数字化的虚拟世界。
通过实时传感、连接映射、精确分析和沉浸交互来刻画、预测和控制物理系统，实现复杂系统虚实融合，使系统全要素、全过程、全价值链达到最大限度的闭环优化。

数字孪生的具体应用
近年来，随着5G、物联网、云计算、大数据、人工智能和混合现实等新一代信息技术的发展，数字孪生在理论层面和应用层面均取得了快速发展。数字孪生与产业技术的深度融合，有力推动了相关产业数字化、网络化和智能化的发展进程，正成为产业转型升级的强大推动力。
在工业产品研发领域，通过构建工业产品与装备的数字孪生，可以实现产品装备的服役监测和健康管理。例如，当航空飞行器在天上飞行的时候，地面的数字孪生系统就可以通过采集的飞行器实时传感数据。
精确模拟飞行器的运行状态，预测飞行器的未来性能和潜在故障等，甚至可以提前15~30天发现一些潜在的故障。数字孪生深刻改变了未来产品的形态，未来企业交付给客户的产品将不仅仅是物理实体，而是虚实共融的孪生形态。

4. 为什么要加快推进数字孪生技术？

在产品研发的过程中，数字孪生可以虚拟构建产品数字化模型，对其进行仿真测试和验证。生产制造时，可以模拟设备的运转，还有参数调整带来的变化。数字孪生能够有效提升产品的可靠性和可用性，同时降低产品研发和制造风险。维护阶段，数字孪生也能发挥重要作用。

在新产品投入使用之前，可以利用数字孪生预先对生产计划排程，订单管理，质量管理，物料管理和设备管理，进行建模测试，找出最优方案，帮助企业缩短新产品导入周期，提高产品交付速度。缩短设计开发时间。数字孪生技术运用起来已经熟练掌握的Hightopo拥有独立自主研发、高性能引擎组件、一站式协同作业链以及可视化赋能产业生态的多项优势。
蓝海大脑液冷服务器融合计算、网络、存储、 GPU、虚拟化的一体机，支持主流虚拟化平台，如Vmware、Redhat、Microsoft Hyper-V等虚拟化平台

蓝海大脑水冷工作站支持在线压缩、重复数据自动删除 、数据保护、容灾备份以及双活等功能，支持主流GPU显卡虚拟化，支持2、8、16块全高全长卡或32、64块半长卡，提高计算性能和图像渲染能力，快速实现系统扩展，支持大规模并发运行（百万个理论节点）。一站式部署，开箱即用，助力企业快速实现业务转型。强大的数据、网络、虚拟化及管理安全保障, 提高系统可靠性和高可用性更好地服务于数字孪生、基因大测序、生命科学、医药研发等领域。这些百度都能找到。

5. 什么是数字孪生技术

品牌型号：华为MateBook D15     系统：Windows 11                                                                                                                                  
  数字孪生技术是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
  数字孪生标准体系包含基础共性标准：包括术语标准、参考架构标准、适用准则三部分，关注数字孪生的概念定义、参考框架、适用条件与要求，为整个标准体系提供支撑作用。数字孪生关键技术标准：包括物理实体标准、虚拟实体标准、孪生数据标准、连接与集成标准、服务标准五部分，用于规范数字孪生关键技术的研究与实施，保证数字孪生实施中的关键技术的有效性，破除协作开发和模块互换性的技术壁垒。

6. 什么是数字孪生技术

数字孪生（Digital Twin）是以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，借助数据模拟物理实体在现实环境中的行为。
简单的说，数字孪生就是在云端搭建一个和实际场景一模一样的虚拟现实环境，把实际环境的变化映射到虚拟现实场景中；同时，在虚拟现实场景中的操作也同步影响现实世界中的设备运行。数字孪生的核心有两个，一个是物联网，一个是三维可视化仿真。
其实，用一句话简单概括：数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造了一个数字版的“克隆体”。就好比现实世界的你拥有了一个数字世界的 “孪生兄弟”， 你俩完美同步，数字世界的他甚至会比你更快地看待未来世界，提前告诉你未来会发生什么，如何应对。

7. 为什么要加快推进数字孪生技术？

数字孪生可以完全绕过现实实物，直接通过操控数字孪生体进行模拟、仿真和预测。能够解决困扰已久的虚拟世界和现实世界连接交互的问题，充分利用模型、数据、智能并集成多学科的技术，面向产品全生命周期过程，具有可观的应用价值。
数字孪生技术可模拟出螺丝、设备、城市，也能复现精密复杂如人体的内在结构。


在产品研发的过程中，数字孪生可以虚拟构建产品数字化模型，对其进行仿真测试和验证。生产制造时，可以模拟设备的运转，还有参数调整带来的变化。数字孪生能够有效提升产品的可靠性和可用性，同时降低产品研发和制造风险。维护阶段，数字孪生也能发挥重要作用。
可以实现对物理设备的几何形状、功能、历史运行数据、实时监测数据（如轴承震动、转轴转速、定子电流、功率等）进行数字孪生建模，改变了传统的实体设备运行的“黑箱”状态，可实时监测设备各部件的运行情况。
将实体设备的历史故障与维修数据、实时工况数据，与故障诊断知识库相连，利用机器学习技术和知识图谱技术分析数字孪生体的情况，实现实体设备的故障检测、判断、定位与恢复。


同时在预测性维护方面，售后维护人员通过数字孪生体实时收集产品的各项内在性能参数关系曲线，分析各项性能偏差，提前预判产品零部件的损坏时间，以便主动、及时和提前提供维护服务，避免设备非计划停机带来的损失。
在新产品投入使用之前，可以利用数字孪生预先对生产计划排程，订单管理，质量管理，物料管理和设备管理，进行建模测试，找出最优方案，帮助企业缩短新产品导入周期，提高产品交付速度。缩短设计开发时间。数字孪生技术运用起来已经熟练掌握的Hightopo拥有独立自主研发、高性能引擎组件、一站式协同作业链以及可视化赋能产业生态的多项优势。
多年来始终坚持国产化，不依赖第三方商业或开源库，其自主研发核心产品可满足工业物联网现代化、高性能，不局限于单一平台的跨平台数据可视化需求；在技术领域追求极致性能，组件可承受万级甚至十万级别数据量。支持低代码完全贯穿全产业链做数字孪生产品，依托工业互联网平台实现装备的预测性维护与健康管理，已实现智能化、无代码、可配置的产业数字化管理。

在网络化协同方面，创建供应链流程和供应链上所有相关业务信息的镜像，可以实时监控执行情况，识别具有差异或结构故障的低效运行的供应链流程，提出针对具体企业及整个供应链物理资源和人力资源的最佳利用方案，提升运营效率，实现产业价值链的增值。例如，斯凯孚构建了全球供应链网络的数字孪生模型，员工通过分析实时同步的、可视化的供应链运行情况，就可以协调全球供应商的生产规模和运营计划，实现供应链的全球化协同。

8. 数字孪生目前有应用到实际中吗

直接复制黏贴的哈~
泰瑞数创客户遍及全国各地，面向智慧城市、工业互联网、智能驾驶三个方向的基础数字孪生产品已全面覆盖所有一线城市及70余个重点城市。 在智慧城市领域，泰瑞数创完成了上海城市大脑、国家海洋局海洋综合决策支持系统等重点明星项目； 在工业互联网领域，泰瑞数创为中石油、中移动、国家电网等大型央企提供了一系列能源、电力等方向的工业数字孪生服务支持； 在智能驾驶领域，泰瑞数创完成了上海临港智能高精地图、长沙智能网联三维数字沙盘、无锡态势交通等车联网项目。
    目前，泰瑞数创利用贯穿全产业链的数字孪生产品，为产业连接了30多个行业，600多个开发商、1000多个客户。
在国家一系列重大事件中，公司利用其先进的数字孪生产业链产品和丰富的项目开发经验， 先后承建了北京奥运、512四川抗震救灾应急、神州航天、国庆60周年、APEC会议、 抗战胜利70周年阅兵、G20峰会、上海进博会等重大项目， 为保证国家各项重大工作的顺利开展发挥了重要作用。
上面直接粘贴的别人的哈~我觉得现在还是用在toB和toG比较多，最终极的目标是数字孪生人吧..........
我希望先给我数字孪生只猫再说
希望能帮到您~