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。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. 用户标签体系 定义: 通过一系列高度精炼的特征标识,对用户属性、行为与偏好进行量化刻画 ...
2026-09-24Pandas是Python生态中用于表格数据处理的核心库,广泛应用于数据清洗、统计运算、报表输出、数据分析建模等场景。在处理极大数值 ...
2026-09-24随着数字经济快速发展,数据已成为核心生产要素,各行各业的业务沉淀、用户行为、设备运行、市场交易均产生海量数据。数据处理作 ...
2026-09-24 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。 ...
2026-09-24在时序数据分析中,大部分业务数据并非持续平稳变化,而是会在某些时间节点出现突然抬升、断崖下跌、趋势反转、波动异变等现象, ...
2026-09-23在统计学与数据分析中,研究多组数据差异最常用的方法为单因素方差分析与事后多重比较。很多数据分析初学者容易混淆两者功能,认 ...
2026-09-23 很多数据分析师每天都在写 SQL,但当被问到“DQL 的本质是什么”“SELECT 子句的书写顺序与执行顺序为何不同”“INNER JOIN ...
2026-09-23 很多数据分析师写过无数个SELECT查询,但当被问到“如何新建一张表来固化中间数据”“创建视图和创建物理表有什么区别”“视 ...
2026-09-22CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. 金字塔原理 定义: 一种“先总后分、先结论后原因”的思考和表达方式。顶层为核心观点,中 ...
2026-09-22数据收集是数据分析、数据挖掘与数字化运营的源头工作,数据收集的完整性、准确性、时效性直接决定后续数据分析结果的可信度与业 ...
2026-09-21箱线图是数据分析中用于识别数据分布、判断离散程度、筛查异常值的核心图表。相比于直方图、趋势图,箱线图可以精准区分正常数据 ...
2026-09-21 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 ...
2026-09-21在数据库数据查询与数据分析工作中,日期时间是最常用的数据类型之一。原始数据库中存储的日期格式多为标准时间戳、年月日时分秒 ...
2026-09-20在时序数据分析中,增长率是衡量数据涨跌幅度、研判发展趋势、识别周期波动的核心指标,主要分为环比增长率与同比增长率。传统Ex ...
2026-09-20 很多企业团队并非缺乏指标,而是陷入“指标失控”:仪表盘上堆满实时跳动的数据,却无法回答“当前瓶颈在哪、下一步该做什么 ...
2026-09-20CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 STP模型(营销战略三步法) 定义: 现代营销战略核心框架,通过市场细分(S)、目标市场选择( ...
2026-09-18在互联网产品迭代、运营优化、界面改版与策略升级过程中,主观经验判断容易造成决策偏差、盲目改版、资源浪费等问题。AB实验(AB ...
2026-09-18 很多企业并不缺少指标,缺少的是让指标“串起来、动起来、用起来”的体系。零散指标像散落一地的珠子,指标体系则是那根把珠 ...
2026-09-18在电商行业精细化运营时代,流量红利逐步消退,粗放式投流、广撒网营销模式已无法适配市场竞争需求。依托用户点击、加购、收藏、 ...
2026-09-17在数据可视化与数据分析工作中,图表是将零散数据转化为直观业务规律的核心工具。不同图表拥有专属的数据逻辑与分析维度,能够从 ...
2026-09-17