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颠覆世界的“数字孪生”到底是什么？这篇文章带你搞懂全部内涵！

news 2025/7/9 0:20:37

在春节很火的电影《流浪地球2》中，已经去世的小女孩图丫丫，被她的父亲重新将其个人的信息模型导入最强大的计算机而“复活”了。屏幕中的丫丫就是一个数字孪生体。我们可以看到她的一颦一笑，听到她跟你的对话，看到她做出反应。这就是数字孪生的另一特色，数字孪生会不断接收实际物体的各类信息，实时调整状态，努力达到真实世界的状态。

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图丫丫在赛博空间的活动

目前的数字孪生还在快速发展期，数字孪生体可以对应到物理世界中的一个人、一个家具、一辆车、一栋房子，一座工厂，一个校园，一个城市，甚至一个地球。虽然现在像电影中一样的人体数字孪生体还存在于屏幕上，但是这样的赛博人类也许就在不远的未来。

一、什么是数字孪生？
1、概念
数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字双胞胎），也被称为数字映射、数字镜像。

数字孪生，是充分利用物理模型、传感器设备、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的模拟仿真过程，在3维空间中映射，从而反映相对应的实体的全生命周期过程。

简单来说，数字孪生就是创造了一个数字版的“克隆体”。

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计算机仿真技术是数字孪生技术出现的基础，数字孪生和仿真模型的区别在于数字孪生具有演化性。数字孪生会不断接收实际物体的各类信息，实时调整状态，努力达到与实际物体实时对应的状态。

2、优势
2.1、改进产品设计
使用数字孪生可以更有效地研究和设计产品，并创建大量关于可能的性能结果的数据。这些信息可以帮助公司在开始生产之前进行必要的产品改进。

2.2、生产效率提高
即使在新产品投入生产后，数字孪生也可以帮助镜像和监控生产系统，着眼于在整个制造过程中实现并保持最高效率。

2.3、产品回收资源
孪生甚至可以帮助制造商决定如何处理已达到产品生命周期终点并需要通过回收或其他措施进行最终处理的产品。通过使用数字孪生，他们可以确定可以收获哪些产品材料。

二、数字孪生的应用
数字孪生在前两点应用中较多，特别是第二条。企业的升级转型已经成为一个潮流，得益于数字孪生的投射生产流程和管理流程带来效率的提高，有很多行业的升级就使用了数字孪生技术，比如智慧工厂，智慧医院，智慧校园，智慧供应链仓库，智慧展厅等等。

所有的3d建筑和实时数据图表都反映在一张大屏上，便于管理者从数据中察觉到生产流程中的问题，并有助于制定精准利用资源的生产计划。以下是FineVis制作数字孪生大屏的案例。

智慧工厂
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设备状态检修: FineVis的大屏编辑器提供强大了数据可视化能力，其智能化监测和实时报告功能有助于保持设备状态的良好运行，管理者通过大屏看可直接连接设备的参数，有助于工厂及时发现异常设备并进行维修。

数字车间：通过投射物理世界的人，物到大屏， FineVis通过数字化的设备监控，智能化的根据指标来评价设备的状态，监控和提醒设备的生命周期，进一步提高工作效率，降低设备成本。产出情况的实时呈现和当天的生产指标的对比，管理者可以更精确的利用人工，推进项目进度。

智慧校园
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安防监控：智慧校园集成视频监控、人脸识别、安防人员信息、安防事件管理等监控，通过统一平台对数据进行综合处理，基于校园三维场景对各类设备的监控和运维管理，实现场景联动和统一展示管理，增强保障校园安全防范管理，提供一个平安、舒适的学习环境。

智慧医院
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楼层状况：通过切换，可以将门诊大楼，分层打开。点击进入具体楼层查看具体楼层状况。可以看到楼层具体的候诊科室以及目前患者挂号就诊情况。将诊室依据平均就诊时长以及候诊人数进行诊室类别划分，当具体诊室平均就诊时长过长以及候诊人数过多时，将其标记为忙碌诊室，同时能够显示其附近的空置诊室，能够帮助医院及时进行合理的诊室资源调度。同时可以调用设置在各个点位的监控设备，查看现场实际情况。点击“门诊大楼”将建筑分层展开，一窥楼层内部的大致布局，而后可以再点击进入楼层查看具体楼层状况。

智慧仓储
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仓储设备实时运行状态展示：自动仓中有各种不同的仓库所需设备构建起一个完整的仓储链路，其中设备的运行和实时状态会影响一个仓储的全链路，因此针对整个自动仓所有设备的实时运行监控便是三维场景的一个核心。用户可以通过一张大屏页面实时监控到自动仓所有设备当前运行路径、位置、状态，并能够及时获取到设备故障带来的告警问题并及时解决和优化。
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货品仓位监管：监控当前所有货架仓位的实时变化情况，当前仓位有货品时自动显示对应货品模型，通过点击可以查看当前仓位货品详细情况，当前仓位没有货品时，自动隐藏当前仓位的货品相关模型实现数字化仿真效果。

我也整理了更多关于可视化大屏的数字孪生合集，包含10多个行业的40多张大屏，都是基于FineVis制作的，套用数据直接可以用，私信我免费发给你们。

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三、数字孪生的未来
我们回到一开始的话题，我们会拥有自己的数字孪生吗？

人都是独一无二的，不同于流水线上千篇一律的产品，人类是极其复杂的。创建一个能够和现实中的人同步成长的数字孪生，到今天依然是不可能的任务。尽管如此，人们对数字孪生在智慧升级领域的美好前景依旧满怀信心。

曾经人们认为不可能建造的一套大型数字孪生建筑物，现在已经是各大企业的家常便饭。

智慧园区
园区总览

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智慧工厂
厂区调度中心大屏

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设备科技化管理

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工厂能耗管理

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人体数字孪生的搭建工作，在今天看来，还存在许多不可能完成的挑战，但我们相信们科技的进步会逐步解决这些挑战。作为一个多学科交叉的复杂领域，数字孪生被应用在城市规划、基础建设、生物医疗等领域已是家常便饭。另一个“我”，或许就在不远的将来。