数字孪生技术或助智能制造加速发展

近期， Gartner对物联网实施情况进行了调研，结果显示48%已部署物联网的企业机构表示已经采用或计划在2018年应用数字孪生（digital twins）。此外，到2022年，参与使用数字孪生的企业机构（共调研了来自美国、德国、中国与日本的202家企业机构）数量将增长三倍。

美国国防部最早提出利用数字孪生技术，用于航空航天飞行器的健康维护与保障。首先在数字空间建立真实飞机的模型，并通过传感器实现与飞机真实状态完全同步，这样每次飞行后，根据结构现有情况和过往载荷，及时分析评估是否需要维修，能否承受下次的任务载荷等。随着物联技术的发展，利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多科学、多物理量、多尺度的仿真过程越来越精确。以飞行器为例，将物理世界的参数，通过传感器重新反馈到数字世界，完成仿真验证和动态调整已经成为可能。

同时，已经有不少电气行业的知名企业着手布局数字孪生，其中包括美国通用电气（GE）。美国通用电气董事长兼首席执行官杰夫.伊梅尔特曾在一篇文章中指出，工业+软件所能产生的巨大能量会将泡沫化为现实，工业互联网将为工业世界带来更大的改变，其中一项重要的技术，就是数字孪生。伊梅尔特指出，现代制造业依靠机器来驱动、治疗、构建、载运，推动世界前进，而软件将使机器变得更智能、强大。每个引擎、每个涡轮、每台核磁共振，我们都可以为它们创造一个数字孪生模型。通过为这些物理设备提供数字化模型，这些机器得以快速调校和持续升级，从而始终保持良好状态，强化功能，提升可靠性和适应性，创造更多价值。

智能制造中对于物联网技术的应用已经不言而喻，如今物联网技术融入了数字孪生之后，便能够更为具体的为产品的全生命周期提供服务。例如一些复杂工业产品的制造过程中，需要有全局规划。而设计人员与制造人员分属不同环节，出发点也不同，容易导致设计信息的流失，制造人员很难准确理解设计人员的意图，增加出错的几率。利用数字孪生，对所需制造的产品、制造的方式、资源以及地点等各个方面进行系统规划，实现设计人员和制造人员的协同。

因此，数字孪生投资应由价值链驱动，便于产品与资产相关方以更加结构化的整体方式在其供應链中像管理工业机械、设施支配与管理产品或资产。

从趋势及应用效果上来看，数字孪生所带来的精确无疑会影响到众多物联网应用行业。另一方面，数字孪生演化并累积了越来越多的历史数据，面对拥有编程工具的厂商，数字孪生所有者将面临着逐步受制于这些厂商的风险。需要提醒IT架构师与数字孪生所有者为数据格式与数据存储的长期演化做好规划，以免在应用技术的同时陷入被动风险。