文|数科星球 数数
编辑|十里香
一提“孪生”，人们会觉得比较抽象，因而对此敬而远之。客观上说，就数字孪生的真实意义而言，这种翻译并没有降低人们的认知门槛。
细致来看，如若对这个行业进行确切表述，也绝非易事：首先是该行业的从业者过于鱼龙混杂——因不同的从业者对数字孪生的看法并不相同，不同的看法也让数字孪生的发展呈现不同的思路。
所以，大多数时间内，从业者们自说自话，听得人们云里雾里。客观上，理念的不统一，阻碍了人们对数字孪生的进一步了解。本次，数科星球（ID：digital-planet）用抽丝剥茧的方式，帮助读者们了解这个行业的庐山真面目。
01、难以理解的数字孪生
借用元宇宙的话语体系，数字孪生是这样的：它改变了人们的生产生活方式：以前，人们醒着的时候创造价值，而在睡眠时间中，一切生产归于平静。但在数字孪生出现后，由于其将物理世界数字化，让机器替代人的工作成为现实。
在虚拟化场景中，数字化的软件仍旧可以完成数据收集、交换等功能，由于和物理世界的绑定，也让数字孪生可为真实世界提供源源不断地数据。
这种数据交换不光提升了人们睡眠时间的效率，还大幅提升了人们在生产生活时的行为方式。突破了现实世界的时空限制，创造出了新的生产力，也创造出了新的生产规则。
简单来说，数字孪生通过模拟真实世界，让数据和数据产生的知识、经验等在虚拟世界或结合物理世界间穿梭。和元宇宙的区别是，数字孪生不是头显VR，它模拟物理世界，尤其是工业，而不仅限于提供虚拟场景。
在软件行业，可借用Gartner的说法，即数字孪生体现的是被软件封装的对象和模型，是对真实世界的对象、过程、人员和其他的一种抽象。
也就是说，真实世界的物体在虚拟世界是被数字孪生的，但在元宇宙中，并不是所有的物体都是孪生导致的（有虚拟世界原创因素）。
在工业界，数字孪生被看作是工业互联网的延续和深化。
小到齿轮，都可以进行虚拟化。工业界对于数字孪生的需求，浓缩起来可以概括为在合适时间、合适场景基于数据做正确的决定。即利用数据，评估形成反馈结果，进而优化产品和生产模式。
工业界依靠数字孪生，可以识别产品在生产过程中的失误，可以优化设计、制造和劳动流程，也可以将全生命周期产品可视化。对于广大工业界企业来说，在内卷严重的当下，数据武器无疑是可以杀出重围的新一代核心竞争力。在数科星球（ID：digital-planet）所观察到的案例中，数据所产生的效应在企业竞争中体现地尤为明显，未来我们将用特写的方式将其一一体现。
02、千人千面的数字孪生
数字孪生的理想是建立一个无限接近于现实世界的虚拟世界。
在这个世界中，传感器、AI自动处理等技术会融合在一起。在逻辑上，数据采集、数据治理和数据应用成为构成数字孪生的三个基石。
不过，由于现实世界的多样性，让数字孪生企业犹如夜空中的星一样繁多且不聚集：比如在航天领域，就有帮助宇航员策略各项参数、外部环境、时间和温度等功能的数字孪生产品，其场景是计算出实现各种太空动作的最优解，同时让机器人等辅助器械更完美地实现诸如舱外抢修等技术性工作。
同样是在飞行领域，航空的数字孪生又和航天有很大不同：有一些项目专注于实现飞机集体的制造和维护的数字化。在这种项目中，重点在于挖掘飞行器全生命周期的数据价值，以进行更真切的模拟仿真，让物理数据和数字化数据交互，节省线下实验成本。
在其他行业，数字孪生的分化更加严重：比如在数字孪生车间中，就讲求针对工业制造设备和产品的仿真。在能源行业的数字孪生场景中，则需要构建可视化更加友好的、可远程进行逼真的能源管控的系统。
较之上述概念，能源数字孪生需要更发达的智能分析功能，需要结合监控图像、视频数据等自动识别设备确信和环境异常。每一种数字孪生所需要的数据、系统和最终产品都大相径庭。而这一切，也让普通人了解数字孪生的难度又上了一个台阶。
此外，数字孪生又是一个集合物理、计算机等多学科的行业。为了完成虚拟空间的映射，在真实世界和虚拟模型间还要处理数据、连接和服务等多种要素。在一种数字孪生之间可能嵌套着另外一种数字孪生：比如为了更好地体现工生产，组件零件需要数字孪生，与之对应的系统和流程（系统如何协作等）也要孪生。
这就让虚拟模拟难上加难。
03、星罗棋布的行业格局
正所谓，难的东西才有价值。数字孪生难度虽高，该行业却在高增长：据一家名为Marketsand Markets的研究公司所公布的数据，全球数字孪生市场在2020年度的表现为31亿美元，而到了2027年这个数字可能会到达635亿美元。
虽然，在国内，企业服务的价值一直不能用暴利来形容。但至少，这勾勒了未来的一种发展方向。
参与数字孪生的企业有华力智飞，该公司主要为在轨卫星提供数字孪生技术解决方案，主打卫星元宇宙概念；恒华科技先后参与多个省份的防汛抗旱应急指挥系统建设以及河湖水文监测及气象预报系统建设，该公司先后参与了多个省份的防汛抗旱应急指挥系统
建设以及河湖水文监测及气象预报系统建设；作为美的集团五大业务板块之一的美的楼宇科技，打造了“iBUILDING美的楼宇数字化平台”，据了解，该平台是凝聚了知识图谱、AI算法平台、绿色零碳、数字孪生、BIot等技术能力的“端到端”的全栈综合服务能力平台。
除上述公司外，数科星球（ID：digital-planet）还看到了西门子、京张高铁、ANSYS公司、通用电气等企业的案例。
在以上公司中，均将数字孪生技术作为未来实体产业的基石。可以肯定的是，在未来，无论在制造业、建筑业还是在航空航天领域，都会因数字孪生技术发生重大变化。
数字孪生产品的好处自不必说，它可以成为产品全生命周期管理的工具，也是制造商扩大市场份额的利器。目前来看，数字孪生拥有发现缺陷、控制漏洞、优化服务流程、数字档案最终产品情况、加快产品上市效率和缩减成本等功能。
产业链上，数字孪生有五大驱动要素，即传感器、数据、集成软件、分析产品和促动器。在过去，建造一个数字孪生产品并不经济，但随着存储和计算成本变低，数字孪生的商业价值开始显现。
ANSYS公司帮助通用电气为引擎、涡轮创造数字孪生体，运用虚拟空间进行设备的调试和实验。在理论上，这都属于数字孪生的商业价值之一。
从这个角度上说，数字孪生改变了基于传统经验进行设计和制造的理念，让专业人员可以通过虚拟化的方式完成设计。不过，目前来看，这种设计开发模式还未成为主流，也遇到了传统设计转换时的用户不习惯问题。
结尾：
数字孪生方兴未艾，就目前的情况来看，国内众多数字孪生企业刚刚冒出萌芽。一些企业在各自领域正在改造行业，但效果和效益还需要时间检验。