京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
导读:众多企业管理者都将“数字化转型”视为战略核心,那么“数字化转型”应该已经有了一个清晰的概念才对,但实际上却并非如此。经过笔者多方收集,似乎大家对“数字化转型”都有自己的理解。数字孪生具有多种定义并且已经发展出来了多种应用情形。近年来国内外对数字孪生的研究取得了不少进展,市场上有一些基于既有数字孪生概念发展出来的多元化“进阶”数字孪生体。
作者:赵敏 宁振波
来源:大数据DT(ID:hzdashuju)
内容摘编自《铸魂:软件定义制造》
作者选取了四家软件公司、两家咨询机构和一家高校的观点介绍给读者,如表5-1所示。
01 西门子
西门子公司提出了“综合数字孪生体”的概念,其中包含数字孪生体产品、数字孪生体生产和数字孪生体运行的精准的连续映射递进关系,最终达成理想的高质量产品交付,如图5-16所示。
▲图5-16 综合数字孪生体的连续映射递进关系
02 达索
“3DEXPERIENCE孪生体”是达索公司给出的一个数字孪生体的新概念,着重强调体验一致性、原理一致性、单一数据源、宏观与微观统一。物理孪生体与3DEXPERIENCE孪生体在功能/性能/逻辑上相互对应。
以开发飞机为例,如经过数字验证,3DEXPERIENCE孪生体飞机能飞,物理实体飞机就能飞;如研究给病人打退烧针后是否退烧,可给3DEXPERIENCE孪生体虚拟打一针,其产生的效果,应与真实世界一致。如图5-17所示。
▲图5-17 3DEXPERIENCE孪生体
03 PTC
PTC公司对数字孪生体的研究侧重于“数字孪生体+增强现实(AR)技术”,让数字孪生体更具有真实感和工作场景感。
例如在客户购车现场,可以利用AR技术在真实车辆的旁边,放置几乎一模一样的数字孪生体“轿车”,让客户来参观、评估和体验,甚至在该“轿车”上加载具有高度真实感的虚拟气流,动态显示高速行驶时车身上的空气动力学气流“实况”。还可以按客户要求,给数字孪生体轿车换车身颜色、车轮颜色或轮毂式样。如图5-18所示。
▲图5-18 数字孪生体轿车的空气动力学气流“实况”
04 ESI
ESI公司认为,从虚拟孪生到混合孪生,是一个逐渐发展的过程。虚拟孪生与数字孪生是有不同内涵的。由物理基础模型构建的虚拟孪生(数学模型/因果模型/降阶模型等),与由真实数据分析和机器学习构建的数据驱动的数字孪生(机器学习模型/经验模型等),二者叠加,构成了混合孪生。如图5-19所示。
▲图5-19 混合孪生模型的基本构成
ESI认为,混合孪生解决方案通过联接当前物联网(IoT)的信息和过去大数据的信息,并结合未来可能的演绎(更新和推断的虚拟原型),使企业能够虚拟地提供预测性维护并优化产品的辅助运营。
例如,因为气流强度和方向的高度不确定性,风力发电很难预测和管理。ESI做了一个海上“风孪生”(WindTwin)项目,其中,风电设备将其状态实时地传达给维护站,维护站的“风孪生”模型能够根据当下发电结果调整运行参数、提出警告并预测任何失效或损坏。
05 北京航空航天大学
北京航空航天大学陶飞教授给出了数字孪生“五维模型”和新内涵:数字孪生=物理实体+数字实体+服务+孪生数据+连接,即DT={PE, VE, Ss, DD, CN},除物理实体以外,其余4个都可以用各自的模型来描述,五个维度的模型与数据彼此交互,迭代优化。如图5-20所示。
▲图5-20 数字孪生的“五维模型”
关于作者:赵敏,走向智能研究院执行院长,中国发明协会常务理事,发明方法研究分会会长,正高工。工信部CPS发展论坛副秘书长,中国制造企业双创发展联盟专家委员会委员,中国工业技术软件化产业联盟(中国工业APP联盟)专家委员会委员,国家工业信息安全专家咨询委员会委员,U-TRIZ创始人。
宁振波,教授,中国航空工业集团信息技术中心原首席顾问,中国船舶独立董事。参加多型飞机研制。国家科技进步二等奖获得者。参与编制数字化、智能化制造系列丛书。发表相关制造业学术论文数百篇。也是多个行业、企事业单位的外聘专家。
本文摘编自《铸魂:软件定义制造》,经出版方授权发布。
CDA学员免费下载查看报告全文:2026全球数智化人才指数报告【CDA数据科学研究院】.pdf
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在数字化时代,商业竞争的核心已从“经验驱动”转向“数据驱动”,越来越多的企业意识到,商业分析不是简单的数据统计与报表呈现 ...
2026-05-06在Excel数据透视表的实操中,“引用”是连接透视表与公式、辅助数据的核心操作,而相对引用作为最基础、最常用的引用方式,其设 ...
2026-05-06 很多数据分析师做过按月份的销售额趋势图,画过按天的流量折线图,但当被问到“时间序列和普通数据有什么本质区别”“季节性 ...
2026-05-06在Excel数据分析中,数据透视表是汇总、整理海量数据的高效工具,而公式则是实现数据二次计算、逻辑判断的核心功能。实际操作中 ...
2026-04-30Excel透视图是数据分析中不可或缺的工具,它能将透视表中的数据快速可视化,帮助我们直观捕捉数据规律、呈现分析结果。但在实际 ...
2026-04-30 很多数据分析师能熟练地计算指标、搭建标签体系,但当被问到“画像到底在解决什么问题”“画像和标签是什么关系”“画像如何 ...
2026-04-30在中介效应分析中,人口统计学变量(如年龄、性别、学历、收入、职业等)是常见的控制变量或调节变量,其处理方式直接影响分析结 ...
2026-04-29在SQL数据库实操中,日期数据的存储与显示是高频需求,而“数字日期”(如20240520、20241231、45321)是很多开发者、数据分析师 ...
2026-04-29 很多分析师在设计标签时思路清晰,但真到落地环节却面临“数据在手,不知如何转化为可用标签”的困境:或因加工方式选择不当 ...
2026-04-29在手游行业竞争日趋白热化的当下,“流量为王”早已升级为“留存为王”,而付费用户留存率更是衡量一款手游盈利能力、运营质量的 ...
2026-04-28在日常MySQL数据库运维与开发中,经常会遇到“同一台服务器上,两个不同数据库(以下简称“源库”“目标库”)的表数据需要保持 ...
2026-04-28 很多分析师每天和数据打交道,但当被问到“标签是什么”“标签和指标有什么区别”“标签体系如何设计”时,却常常答不上来。 ...
2026-04-28箱线图(Box Plot)作为一种经典的数据可视化工具,广泛应用于统计学、数据分析、科研实证等领域,核心价值在于直观呈现数据的集 ...
2026-04-27实证分析是社会科学、自然科学、经济管理等领域开展研究的核心范式,其核心逻辑是通过对多维度数据的收集、分析与解读,揭示变量 ...
2026-04-27 很多数据分析师精通Excel函数和数据透视表,但当被问到“数据从哪里来”“表和视图有什么区别”“数据库管理系统和SQL是什么 ...
2026-04-27在大数据技术飞速迭代、数字营销竞争日趋激烈的今天,“精准触达、高效转化、成本可控”已成为企业营销的核心诉求。传统广告投放 ...
2026-04-24在游戏行业竞争白热化的当下,用户流失已成为制约游戏生命周期、影响营收增长的核心痛点。据行业报告显示,2024年移动游戏平均次 ...
2026-04-24 很多业务负责人开会常说“我们要数据驱动”,最后却变成“看哪张报表数据多就用哪个”,往往因为缺乏一套结构性的方法去搭建 ...
2026-04-24在Power BI数据可视化分析中,切片器是连接用户与数据的核心交互工具,其核心价值在于帮助使用者快速筛选目标数据、聚焦分析重点 ...
2026-04-23以数为据,以析促优——数据分析结果指导临床技术改进的实践路径 临床技术是医疗服务的核心载体,其水平直接决定患者诊疗效果、 ...
2026-04-23