从蛰伏到大火，数字孪生正迈入产业深水区

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2023-09-06 17:17:01 来源：看点时报

近日，国家数字孪生水利算力宁夏枢纽节点揭牌，标志着“东数西算”枢纽全国首个水利算力新基建投入运行。

江海浩淼，泽被万物。从四千年前的大禹治水，到前不久的京津冀防汛抗洪，“人与水的关系”是一个贯穿古今的古老命题。而在数字科技持续发展的现如今，数字孪生技术正成为新的答案，在全国多个智慧水利建设工程中表现出了强大的应对处置能力，助力人类从“治水”走向“智水”。

不止于水利，数字孪生正迈入产业深水区

水利数字孪生，就是在虚拟世界建立水体资源、水利工程等实体的数字化模型并实时监测，从而及时掌握其变化趋势，以采取相应的调控措施。例如洪水、干旱等灾害的发生，通过水利数字孪生的模拟预测，即可提前做好应对准备，减少灾害带来的损失。

自2021年以来，水利部就将数字孪生水利纳入水利高质量发展六条路径进行重点部署。今年2月，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，提出“构建以数字孪生流域为核心的智慧水利体系”。

应用端，众多水利数字孪生的相关项目落地，正不断加速其应用场景拓展，扩大其在防洪预警、供水调度、污染防治等多方面的市场价值。

实际上，在“数字挂帅”的数字经济时代，数字孪生正日益升温，成为各行各业数字化转型的共识性技术理念，助力人们更好地认知和改造世界。政策层面，数字孪生被纳入“数字中国”建设，在“十四五”规划纲要中明确提出要“探索建设数字孪生城市”，升格为国家战略。各部委、省市也在近年来陆续推出多种层面的利好政策，例如深圳市在今年6月印发《深圳市数字孪生先锋城市建设行动计划（2023）》，提出建设“数实融合、同生共长、实时交互、秒级响应”的数字孪生先锋城市。

产业端，数字孪生的应用正迈向深水区。一方面，数字孪生正从最早的航空军工等传统应用领域，不断推广至交通、建筑、制造、能源、医疗等多个行业，无论是大型央企、还是传统实体企业，亦或是BAT等互联网科技公司，都加入了这股数字孪生应用探索的热潮，作为其数字化转型的重要路径；另一方面，其技术内涵也不断丰富，从单一的可视化向到可感知、可计算、可仿真、可预测、可控制等多重应用价值深化。

多元技术融合，激发“以虚控实”新范式

早在上世纪六七十年代，NASA就提出数字孪生的雏形并应用于航空航天飞行器的健康维护和保障。历经数十年蛰伏与近年来数字科技的不断突破，再加上互联网时代数据沉淀价值的爆发，为数字孪生这颗“老树开花”，厚植了土壤、灌足了水分。

据了解，在产业应用实践中，数字孪生不仅仅是多种单⼀技术的简单集，而需要将多元技术深度融合，包括人工智能、实时计算、仿真推演、数据驱动、知识图谱、泛在连接、全真映射等。基于此，数字孪生在各行业的应用中逐步实现了业务的闭环。据《数字孪生工业软件白皮书》中的统计数据显示，数字孪生已广泛应用于航空航天、汽车制造、电力、城市和医疗等11个领域45个分类，为真实世界提供了由孪生模型打造的还原、连接、反馈、控制等能力。

例如制造业相关的仓储智能管理、车间管理、远程控制、设备维护、产线调度等场景下，数字孪生已得到广泛应用；交通出行领域，车企利用数字孪生技术模拟真实测试场景，可以缩短研发周期，交管部门可以推演复杂交通流，减少道路拥堵；建筑领域则可以基于数字孪生底座，实现楼宇、园区等的智慧运维，为用户和管理方带来诸多便利；能源企业可以映射设备运行工况，实现设备智能管控……

在历史文化领域，古老的人类文明也在现代化的数字孪生技术加持下焕发新机。

故宫博物院与腾讯集团共同打造的联合创新实验室落地并投入运营。该项目中，双方共同开发了一个“数字孪生智慧管理平台”，以相关核心技术实现了实验室空间高精度建模、物联网可视化监测、设备与采集等多源数据融通，帮助故宫构建安全第一、标准规范、高效的文物数据采集数字化全流程。

前不久开馆的三星堆博物馆新馆，是数字孪生在文博领域落地的另一个成功实践。据介绍，腾讯通过高性能数字孪生引擎、高精度建模技术，为三星堆建设了业内领先的“一屏统管”数字孪生运营中心，将馆园一体化管理的全流程要素映射在孪生系统上，实现“数据汇集、提质增效、安全智能、孪生可视”，助力馆方打造了“超级链接，数智融合”的三星堆遗址博物馆。

产业丛林茁壮成长，万物孪生未来可期

技术的产业化，离不开繁荣的生态。

可喜的是，近年来国内数字孪生产业不断走深向实，生态不断向多元化、成熟化迈进。

在基础IT能力、计算机图形、大数据、工业软件、地理信息、建筑信息、物联网、边缘计算、AI、数据库、操作系统等数字孪生的各个技术领域，国内都涌现出一批颇具实力的解决方案提供商。运营商、互联网巨头、AI公司等数百家软硬件企业纷纷推出了数字孪生相关的产品服务，组成了一幅日渐完整的产业链图谱。

行业研究与行业标准层面，2022年底，腾讯在其全球数字生态大会上首度举办了数字孪生专场，并发布《腾讯数字孪生云白皮书》，多维且深度地解构了数字孪生全链条；今年以来，全国信标委智慧城市标准工作组发布了《城市数字孪生标准化白皮书（2022版）》，并在书中整理了15个优秀案例作为样板；《DigitalTwin》国际期刊专家顾问委员会指导编写的《数字孪生工业软件白皮书》发布，进一步为数字孪生产业发展提供了系统性参考；专利授权和行业标准方面也呈现出茁壮成长的态势，以腾讯为例，截至2023年8月，该公司已获数字孪生领域相关专利授权267族共433件，参编了《国土空间规划城市时空大数据应用基本规定》等多个数字孪生相关国际、国家与行业标准，并在近期参与了业界首批数字孪生能力成熟度测评……

政、产、学、研等各组织、机构的多方持续探索与实践，使得国内数字孪生正形成一片丛林式的产业生态。

值得一提的是，一场新的行业盛事也即将开启。9月7日至8日，2023腾讯全球数字生态大会将隆重举行，届时，腾讯将举办数字孪生专场，发布全新升级的数字孪生产品，并邀请院士专家、业界嘉宾汇聚一堂，共探数字孪生的新机遇、新价值。