2021年我國數字經濟規模達45.5萬億元， 占GDP的39.8%，其中產業數字化部分達到了37.18萬億元， 占GDP的32.5%，是數字經濟的主戰場。依據《十四五信息化和工業化深度融合發展規劃》圍繞機械、汽車、航空、航天、船舶、兵器、電子、電力等重點裝備領域， 建設數字化車間和智能工廠，構建面向裝備全生命周期的數字孿生系統。

系統背景

數字孿生的概念最早起源于2003年的邁克爾教授的生命周期管理課程，起初這個概念是由三個部分組成，即真實、虛擬空間以及兩者之間的數據連接，但當時還沒有確定"數字孿生"的具體概念。2010年，邁克爾教授在自己的著作中正式為其命名。因為在制造系統中物理對象的種類和展現形式較為豐富，所以對應的定義較為多樣化。2018年，國際上又提出新的研究概念，數字孿生能夠對產品進行全面數字化處理，它可以有效模擬系統在穩定環境中的運行狀況。

圖1.數字孿生可視化系統

系統原理 數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數字孿生是一種超越現實的概念，可以被視為一個或多個重要的、彼此依賴的裝備系統的數字映射系統。

數字孿生在整個價值鏈中革新了流程。作為產品，生產過程 或性能的虛擬表示，它使各個過程階段得以無縫鏈接。這可以持 續提高效率，最大程度地降低故障率，縮短開發周期，并開辟新 的商機：換句話說，它可以創造持久的競爭優勢。

圖2.數字孿生模型組件

訊維通過數據孿生的原理，以定制化的方式，將數據源實時接入、數字面板呈現、三維模型/地理信息孿生場景構建等可視化應用功能為目標，打造全新訊維數字孿生可視化系統，以高效率的幫助客戶/伙伴滿足指揮中心、數字化展廳、智慧城市等各類數字化場景的應用建設。具體應用如下：

指揮中心：作用于業務監測 、運營指揮 、運維監測等 時效性較高的場景，為企業決策提供數據 輔助 、指揮調度提供有力的保障。

數字展廳：用于工作匯報、參觀視察、發布演示，結合企業文化，整理策劃出獨特的故事線，有助于展示企業能力，提升對外形象。

智慧城市：通過業務數據、物聯網數據的實時接入、關聯分析、數據可視化應用，為企業分析人員、決策者提供數字化管理服務。

訊維數字孿生可視化系統相比傳統的數據展示平臺具有眾多優勢，具體表現有：

數據動態交互

訊維數字孿生可視化系統中的物理對象和數字空間能夠雙向映射、動態交互和實時連接，具備以多樣的數字模型映射物理實體的能力，具有能夠在不同數字模型之間轉換、合并和建立"表達"。

表征實時映射

訊維數字孿生可視化系統以一種計算機可識別和處理的方式管理數據以對隨時間軸變化的物理實體進行表征。表征的對象包括外觀、狀態、屬性、內在機理，形成物理實體實時狀態的數字虛體映射。

模型高度仿真

訊維數字孿生可視化系統通過精細化的數字模型構建，確保數字虛體模型和物理實體的幾何結構、細節特點高度仿真。不僅保持幾何結構的高度仿真，還在狀態、相態和時態上也高度仿真。

圖4.數字孿生定制化流程

系統統一管理 訊維數字孿生可視化系統的數字虛體，用于描述物理實體的可視化模型和內在機理，以便于對物理實體的狀態數據進行監視、分析推理、優化工藝參數和運行參數，實現決策功能，進行統一管理。

豐富模型組件

訊維數字孿生可視化系統具備豐富的模型組件，包括二維平面組件及3D模型組件，可根據用戶需求進行定制。

應用場景定制

訊維數字孿生可視化系統提供定制化的數字孿生可視化場景定制服務，為客戶打造獨一無二的數字可視化系統。

訊維數字孿生可視化系統在行業數字化升級、數字化管理中有著重要的意義，充分利用大數據技術和信息技術，能夠實現物理對象和虛擬模型的相互映射，提升物理實體虛擬化和信息化的發展程度，能夠大大提升系統的應用價值。訊維數字孿生可視化系統除了智能制造領域，還可在眾多領域具有廣泛應用，包括醫學分析、工程建設、指揮調度、數字展示、文旅教育、智慧城市、水利、通信、能源調度等領域。

審核編輯 黃宇