数媒&虚拟考研 | 徒有其表还是大有用途？数字孪生究竟为何物？

上期回顾

数媒&虚拟考研 | 带你来看《数字艺术：数字技术与艺术观念的探索》书籍分享会

徒有其表还是大有用途？

数字孪生究竟为何物？

近段时间以来，除了大放厥词的元宇宙，还有一个相对离我们普通人关系较远、但技术含量与热度均同样很高的新兴工业领域科技——数字孪生。

数字孪生在过去数年的时间里热度节节攀升，越来越多的工厂企业与峰会论坛都有了它的身影、备受相关人员的关注，但数字孪生究竟是何物？它到底真的有如此强大的影响吗？其所受到的质疑又究竟是为何？

“数字孪生（Digital Twin），也叫数字双胞胎、数字映射、数字镜像等，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。”——以上这段官方释义可谓复杂绕口且难以理解。

简单来说，数字孪生就是将现实中器械设备的物理模型、仿真模型、实时运行数据与历史数据进行完全克隆并在计算机中展示的行为，其被创建在信息化平台之上，是完全虚拟的。但相较于传统的数字建模，数字孪生最大的特点就是是对已经存在的现实设备的动态仿真，是物理现实与数字空间的双向实时映射与交互。

有了对现实工厂设备1：1的数字克隆，相关技术人员便无需实地考察作业、在计算机数字平台上便可以轻松处理各种数据与结果，主要集中在设备运行监测与优化、风险异常预测分析以及设备维护预计判断三个方面。

通过对现实设备运行数据的采集整理，结合天气、性能等各项变量，可以使得数字孪生进行多次仿真运行，进而对现实设备的正常运行保驾护航、缓解风险并降低成本，同时评估运行质量、剩余寿命等多项指标，能够有效避免恶劣重大的设备损坏与生产事故的发生。

总的来说，就是现实物理设备为数字孪生提供模型与数据，数字孪生接收数据后进行模拟仿真与分析，最终将结果反馈至工作人员与现实物理设备，这就是为何称其是“双向交互”的。

因此在某种意义上来说，数字孪生也可以称作生产制造业的“元宇宙”，这一在传统仿真技术基础上孕育而生的新技术，作为一项“虚实结合”的数字化转型科技，正在越来越多的领域加速落地，包括航空、医疗、教育、城市规划、农业生产等各个方面。

尽管数字孪生的理论体系已经十分完备且先进，但我国的数字孪生发展并非一帆风顺，普遍存在着一个问题——中看不中用。

多数公司有关数字孪生的解决方案都有着华丽的PPT、炫酷的软件界面、科幻的三维模型，但以上均只是好看的外壳罢了，数字孪生真正核心的功能与数据才是决定其能否真正帮助到企业运作的关键，而在这一核心方面，这些公司并未做到完善、更不用提及“好用”。

在国内，数字孪生越发朝着单纯的“可视化”这一歧途发展，而逐渐抛弃了数字孪生应有的“双向交互”的理念，因此其为国内企业带来的价值可谓少之又少。

因此，想让数字孪生真正帮助到企业对自身设备的运行进行检测与预警、进而帮助到生产力的提高、最终带动企业发展，就需要及时纠正错误的发展道路，将现实与虚拟的实时双向交互摆在数字孪生开发的第一位，发挥其真正核心的价值。

虽然数字孪生仍有明显的不足与发展空间，但不可否认的是这一技术的未来前景异常广阔，至少相对于元宇宙来说，数字孪生已经进入到了大范围实践的阶段，并非所谓的“噱头”。人类对于追求创造一个平行于现实世界的数字平行时空已经有些年头，但或许通过数字孪生，我们能够更加清晰明了、且有方向性地窥探未来数字世界的一些端倪。