數字孿生是以計算機圖形學和人工智能為基礎，將現實中的要素在虛擬世界中進行動態模擬仿真，對現實世界實現可看可控可仿真。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。其實就是針對現實世界中的實體對象，在數字化世界中構建完全一致的對應模型，利用數字化手段對實體對象進行動態仿真、監測、分析和控制。

數字孿生強調仿真、建模、分析和輔助決策，注重物理世界對象在數據世界的重現、分析和決策，而可視化就是對物理世界的真實復現和決策支持。那么，數字孿生系統的出現有哪些意義呢？

1、有利于探索和創新

數字孿生通過設計工具、仿真工具、虛擬現實等各種數字化手段將物理設備的各種屬性映射到虛擬空間中，形成可復制、可轉移、可刪除的數字鏡像，這加快了操作人員對物理實體的了解，可以讓很多原來由于物理條件限制、需要依賴于真實的物理實體而無法完成的操作，如模擬仿真、虛擬裝配等，激發人們去探索新的途徑來優化設計、制造和服務。

2、獲取準確的測量結果

只有能夠測量就能夠改善，這是工業領域不變的真理。無論是設計、制造，還是服務，都需要準確的測量物理實體的各種屬性、參數和運行狀態，從而實現科學的分析和優化。

但傳統的測量方法必須依賴于各種物理測量工具，如傳感器、采集系統等，才可以得到有效、準確的測量結果，這就會限制測量覆蓋的范圍。針對很多無法直接采集到測量值的指標，就存在很大的困難。而數字孿生技術就可以借助物聯網和大數據技術，通過采集物理傳感器指標的直接數據，并借助大樣本庫，通過機器學習推測出一些原本無法直接測量的指標。

3、具有強大的分析和預測能力

現有的產品生命周期管理，很少能夠實現準確的預測，通常無法對隱藏在表象下的問題進行預判。而數字孿生可以結合物聯網的數據采集、大數據的處理和人工智能的建模分析，實現對當前狀態的判斷、對過去發生問題的診斷以及對未來趨勢的預測，并得出分析結果，模擬各種可能性，提供有效的決策支持。

4、經驗的數字化

在傳統的工業設計、制造和服務領域，數字孿生能夠利用數字化手段將原先無法保存的專家經驗進行數字化，并提供保存、賦值、修改和轉移的能力。例如，針對大型設備運行過程中出現的各種故障特征，可以將傳感器的歷史數據通過機器學習模擬出不同故障現象下的數字化特征模型，并參考專家處理的記錄，將其作為未來對設備故障狀態進行準確判決的依據，還可以針對不同的新形態的故障進行特征庫的豐富和更新，從而形成自制化的智能診斷和判決。

總結

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