新知：數(shù)字孿生技術(shù)前景廣闊

　　【現(xiàn)象】不久前的長三角一體化論壇上，工信部相關(guān)負(fù)責(zé)人提出，要面向重點行業(yè)產(chǎn)品全生命周期打造數(shù)字孿生系統(tǒng)，從而讓人們再次把目光聚集到數(shù)字孿生這一新生事物上。這一概念的提出，最初是為了解決航空航天飛行器的健康維護(hù)與保障問題，通過為每架飛機(jī)建立一個“數(shù)字鏡像”，使得飛機(jī)的真實狀態(tài)能通過傳感器與數(shù)字傳輸實現(xiàn)完全同步，從而及時分析評估飛機(jī)是否要維修、能否承受下次任務(wù)載荷等。如今，數(shù)字孿生技術(shù)被認(rèn)為可以更廣泛地應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

　　【點評】數(shù)字孿生，按字面意思，就是為真實的物理世界搭建一個高度鏡像化的數(shù)字世界。一臺機(jī)器設(shè)備狀況如何，可以通過數(shù)字世界清晰感知，就像照鏡子一樣。對于制造業(yè)而言，這意味著設(shè)備維護(hù)的透明性大大增加，“全生命周期管理”將變得可能。

　　2019年，數(shù)字孿生技術(shù)廣受關(guān)注，也是由新聞事件推動的。2018年底到2019年初，波音737 MAX 8型飛機(jī)接連出現(xiàn)兩次墜毀事故，引發(fā)了人們對數(shù)字孿生技術(shù)的關(guān)注：如果能為物理世界找到一個數(shù)字映射，能讓飛機(jī)故障被及時察覺，甚至被預(yù)測到，讓維修變得更精準(zhǔn)，將有效避免事故的發(fā)生。

　　2013年，一些國家就將數(shù)字線索和數(shù)字孿生視為“改變游戲規(guī)則”的重大機(jī)遇。有的跨國公司則將其作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個重要概念，力圖通過大數(shù)據(jù)分析，完整透視物理世界機(jī)器實際運行的情況。還有的公司將數(shù)字孿生視為“智能互聯(lián)產(chǎn)品”的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，期待智能產(chǎn)品的每一個動作，都會返回到設(shè)計師的電腦，實現(xiàn)實時的反饋與優(yōu)化。

　　嚴(yán)格地說，數(shù)字孿生的成立與成熟，有賴大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等一系列技術(shù)的集成。以一架運行中的飛機(jī)為例，要實現(xiàn)數(shù)字孿生，不僅要獲得這架飛機(jī)的歷史數(shù)據(jù)，也要通過大量傳感器獲得實時數(shù)據(jù)。這對于數(shù)據(jù)的收集、整合，以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷继岢隽颂魬?zhàn)，是一項龐大且成本高昂的系統(tǒng)工程。

　　雖然目前還只能在有限場景中應(yīng)用，但人們相信，數(shù)字孿生技術(shù)前景廣闊。隨著技術(shù)不斷演進(jìn)，精密機(jī)械的增加，數(shù)字孿生發(fā)揮重要價值的應(yīng)用場景會相應(yīng)增加，其性價比也將不斷提高。比如，在技術(shù)設(shè)計和測試時，數(shù)字孿生可以讓很多由于物理條件限制、依賴于真實的物理實體而無法完成的操作變成可能；再比如，當(dāng)數(shù)字孿生技術(shù)能應(yīng)用于造價不菲的航天器、核電站時，這些設(shè)施的壽命與安全都將得到進(jìn)一步提升。

　　人類對于一個更精確的世界，從未停止過追求。從幾百年前人工繪制的世界地圖，到如今完全數(shù)字化的地球儀，人類對世界精度的呈現(xiàn)早已不可同日而語。而從平面到立體再到實時，這一精度還在不斷拓展。或許在不久的將來，人類能將整個物理世界發(fā)生的一切，呈現(xiàn)在數(shù)字空間中。對此，我們不妨保持更加開放的態(tài)度。

　　《 人民日報 》（ 2019年12月09日 05 版）