數(shù)字孿生的技術(shù)優(yōu)勢

通俗地說：

數(shù)字孿生技術(shù)就是利用物理世界的模型，結(jié)合傳感器的數(shù)據(jù)以及歷史的數(shù)據(jù)等，在虛擬數(shù)字世界映射出一個與物理現(xiàn)實(shí)世界完全相同的模型，去反映一個現(xiàn)實(shí)的過程。

需要注意的是：

數(shù)字孿生并不僅僅是一個現(xiàn)實(shí)向虛擬轉(zhuǎn)變的過程，它是一個雙向的過程，既需要將物理實(shí)體轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字虛擬物體去簡化實(shí)驗(yàn)過程，同時也需要將數(shù)字虛擬物體與物理實(shí)體聯(lián)系起來作用于現(xiàn)實(shí)之中。

數(shù)字孿生技術(shù)需要依賴強(qiáng)大的算力，當(dāng)年的技術(shù)并不能很好的支撐虛擬世界中龐大算力的需求，在現(xiàn)實(shí)中實(shí)驗(yàn)成本更低，這也是為什么在數(shù)字孿生技術(shù)最初提出時并未引起大眾的關(guān)注的原因。

摩爾定律指出：集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。雖然目前已經(jīng)不能完全適用，但是也能體現(xiàn)出電子產(chǎn)品迭代速度之快，在發(fā)展了8年之后，計算機(jī)的算力已經(jīng)能支撐龐大的計算，也才使得數(shù)字孿生技術(shù)重現(xiàn)人們眼前。

高時效、低成本

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)需要在現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行，這也導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)過程中我們會消耗大量時間去等待試驗(yàn)完成，同時一點(diǎn)實(shí)驗(yàn)失敗，所消耗的是大量成本以及極有可能出現(xiàn)危險。在藥品的實(shí)驗(yàn)中，需要進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)，完全確保無害后再進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)，往往需要持續(xù)幾年甚至十幾年。而在一些危險實(shí)驗(yàn)中，一但失敗，或者即使成功，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會對現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生極大的危害。而在數(shù)字孿生技術(shù)的加成后，我們可以在虛擬世界調(diào)整時間流速，也能避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的危害，所需要消耗的僅僅是計算機(jī)的一次計算而已，因此更能激發(fā)對產(chǎn)品的創(chuàng)新。

可見性

數(shù)字孿生技術(shù)不僅可以使我們看到產(chǎn)品外部的變化，還能看到內(nèi)部各零件的變化以及其工作狀態(tài)，不僅如此，還能使得對機(jī)器的操作具有可見性以及制造工廠或互聯(lián)系統(tǒng)的可見性。這一優(yōu)點(diǎn)可以保證在操作中不需要處在現(xiàn)場，可以避免暴露在危險環(huán)境中操作人員的危險。

預(yù)測性

基于我們對現(xiàn)實(shí)物理模型的建模，可以結(jié)合現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)對機(jī)器未來的狀態(tài)進(jìn)行一個預(yù)測。這一優(yōu)點(diǎn)使得在工廠中可以對機(jī)器進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)，而不需要定期對機(jī)器進(jìn)行停運(yùn)檢修，極大的節(jié)省了檢修時間，大大提高效率，同時也可以避免出現(xiàn)意外情況而導(dǎo)致對工廠造成很大的損失。

假設(shè)分析

可以結(jié)合其他模型，進(jìn)行模型間的交互，模擬現(xiàn)實(shí)中很難創(chuàng)造出的條件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到需要的結(jié)果。

溝通和記錄機(jī)制

數(shù)字孿生模型能夠作為一種溝通和記錄機(jī)制，能夠?qū)为?dú)的機(jī)器或者機(jī)器的集合的行為進(jìn)行理解和解釋。

數(shù)字孿生技術(shù)的未來

• 隨著量子計算的發(fā)展，計算機(jī)算力將重新達(dá)到一個新高度，在這一基礎(chǔ)下，我們可以使得數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，各種產(chǎn)品的開發(fā)仿真時間也將極大的縮短，產(chǎn)品周期大大減小。

• 結(jié)合5G技術(shù)可以保證遠(yuǎn)程操作的低延時，從而在更多需求更精密，操作很危險的工作中得到很大的應(yīng)用。

  
  

• 結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)，能夠使得得到虛擬模型的時間大大縮短且準(zhǔn)確性提高。

  
  

• 結(jié)合AR、MR等，可以使得能減少操作人員培訓(xùn)時間，通過后臺的提示，一步步完成操作，降低了經(jīng)驗(yàn)對操作的重要性。

  
  

• 結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)，云計算，大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)能實(shí)現(xiàn)智慧城市、智慧工廠等的精準(zhǔn)操控，生產(chǎn)、生活將更加智慧。