近日，德勤發布《工業4.0與數字孿生——制造業如虎添翼》報告。報告顯示，生產流程數字化已是大勢所趨，大量企業努力尋求有效策略，以期從運營和戰略層面推動價值的創造。本報告描述了數字孿生的定義與創建方式，并探討了其如何驅動價值創造、現實應用場景，以及企業如何著手部署創建數字孿生。

定義

數字孿生在業界和學術界有多種不同的定義。但從根本上講，數字孿生是以數字化的形式對某一物理實體過去和目前的行為或流程進行動態呈現，有助于提升企業績效。數字孿生以針對眾多層面持續、實時開展的大量物理世界數據檢測為基礎。該等檢測可通過數字化的形式對某一物理實體或流程進行動態呈現，從而有效反映系統運行情況。數字孿生的真正功能在于能夠在物理世界和數字世界之間全面建立準實時聯系，這也是該技術的價值所在。基于產品或流程現實情況與虛擬情況之間的交互，數字孿生能夠創造更加豐富的模型，從而對不可預測的情況進行更加真實和全面的檢測。物理世界中某一生產流程的模型，及其在數字世界中的數字化鏡像。該模型呈現了五大驅動要素——物理世界的傳感器和促動器、集成、數據和分析，以及持續更新的數字孿生應用程序。以下是對圖1這些構成要素的概括性介紹：

·傳感器——生產流程中配置的傳感器可發出信號，數字孿生可通過信號獲取實際流程相關的運營和環境數據。

·數據——傳感器提供的實際運營和環境數據將在聚合后與企業數據合并，企業數據包括物料清單、企業系統和設計規范等。其他類型的數據還包括工程圖紙、外部數據源連接以及客戶投訴記錄等。

·集成——傳感器通過集成技術（包括邊緣、通信接口和安全）達成物理世界與數字世界之間的數據傳輸。

·分析——數字孿生利用分析技術開展算法模擬和可視化程序，進而分析數據，提供洞見。

·數字孿生——圖1的“數字化”層面是指數字孿生本身。該應用程序綜合以上所有要素，建立物理實體和流程的準實時數字化模型。數字孿生旨在識別不同層面偏離理想狀態的異常情況。

·促動器——若確定應當采取實際行動，則數字孿生將在人工干預的情況下通過促動器展開實際行動，推進實際流程的開展。

實際流程（或物理實體）及其數字虛擬鏡像明顯比簡單的模型或結構要復雜得多。當然，圖1的模型只是一個數字孿生結構，重點呈現產品生命周期的生產環節。應用

數字孿生主要用于復雜資產或流程建模。將數字孿生應用于部署資產能夠提供深刻洞見，而將數字孿生應用于生產流程則能夠產生功能強大的應用程序。復雜資產或流程會與周圍的環境發生不同形式的交互作用，因此很難在整個產品生命周期內開展結果預測。數字孿生的創建可結合各種不同的實際情況，以實現不同目的。例如，數字孿生有時會用于模擬噴氣式發動機和大型礦用卡車等復雜部署資產，以監測和評估資產使用過程中的磨損和壓力承受情況。風電場可通過數字孿生了解運營效率低下的原因。除此之外還存在大量其他與部署資產相關的數字孿生應用情況。