什么是數(shù)字孿生
孿生，即雙胞胎；數(shù)字孿生，顧名思義，就是數(shù)字形式的雙胞胎。
定義：數(shù)字孿生是具有數(shù)據(jù)連接的特定物理實體或過程的數(shù)字化表達，數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，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。
數(shù)字孿生生態(tài)系統(tǒng)由基礎支撐層、數(shù)據(jù)互動層、模型構建與仿真分析層、共性應用層和行業(yè)應用層組成。其中基礎支撐層由具體的設備組成，包括工業(yè)設備、城市建筑設備、交通工具、醫(yī)療設備組成。數(shù)據(jù)互動層包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。模型構建與仿真分析層包括數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)仿真和控制。共性應用層包括描述、診斷、預測、決策四個方面。行業(yè)應用層則包括智能制造、智慧城市在內(nèi)的多方面應用。
來源
數(shù)字孿生的概念最早由密歇根大學的Michael Grieves博士于2002年提出（最初的名稱為“Conceptual Ideal for PLM”），至今有超過15年的歷史。
在航天領域，航天器的研發(fā)和運營必須依賴于數(shù)字化技術：在研發(fā)階段，需要降低物理樣機的成本；在運營階段，需要對航天器進行遠程狀態(tài)監(jiān)控和故障監(jiān)測。這也是后來NASA把數(shù)字化雙胞胎（即數(shù)字孿生）作為關鍵技術的原因。
工業(yè)4.0的關鍵技術
數(shù)字孿生技術幫助企業(yè)在實際投入生產(chǎn)之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測試，在生產(chǎn)過程中也可同步優(yōu)化整個企業(yè)流程，最終實現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)、實現(xiàn)快速創(chuàng)新上市，鍛造企業(yè)持久競爭力。
數(shù)字孿生技術是制造企業(yè)邁向工業(yè)4.0戰(zhàn)略目標的關鍵技術，通過掌握產(chǎn)品信息及其生命周期過程的數(shù)字思路將所有階段（產(chǎn)品創(chuàng)意、設計、制造規(guī)劃、生產(chǎn)和使用）銜接起來，并連接到可以理解這些信息并對其做出反應的生產(chǎn)智能設備。
數(shù)字孿生將各專業(yè)技術集成為一個數(shù)據(jù)模型，并將PLM（產(chǎn)品生命周期管理軟件）、MOM（生產(chǎn)運營系統(tǒng)）和TIA（全集成自動化）集成在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺下，也可以根據(jù)需要將供應商納入平臺，實現(xiàn)價值鏈數(shù)據(jù)的整合，業(yè)務領域包括“產(chǎn)品數(shù)字孿生”“生產(chǎn)數(shù)字孿生”和“設備數(shù)字孿生”
技術作用
首先，它可以通過設計工具、仿真工具、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等各種數(shù)字化的手段，將物理設備的各種屬性映射到虛擬空間中，形成可拆解、可復制、可轉移、可修改、可刪除、可重復操作的數(shù)字鏡像。
這極大的加速了操作人員對物理實體的了解，激發(fā)模擬仿真、批量復制、虛擬裝配等設計活動。
此外，數(shù)字孿生還可以通過采集有限的物理傳感器指標的直接數(shù)據(jù)，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。由此實現(xiàn)對當前狀態(tài)的評估、對過去發(fā)生問題的診斷，以及對未來趨勢的預測，并給予分析的結果，模擬各種可能性，提供更全面的決策支持。
行業(yè)應用
目前，數(shù)字孿生技術多用于工業(yè)制造領域，尤其是汽車、電子制造領域。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是全球工業(yè)系統(tǒng)與高級計算、分析、感應技術以及互聯(lián)網(wǎng)連接融合的結果，催動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)走向完善的關鍵技術很多，然而最能體現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“助燃劑”5G拉動作用的就是數(shù)字孿生。
未來工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最核心的應用基礎是數(shù)據(jù)，無論是在生產(chǎn)線上的工業(yè)設備，還是城市里的垃圾箱、電燈桿，都需要采集出來并映射到數(shù)字世界，數(shù)字孿生因此不可或缺。
數(shù)字孿生在智能制造、智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧建筑、智慧健康等領域將會大顯身手。
目前挑戰(zhàn)
數(shù)字孿生技術的發(fā)展還存在諸多挑戰(zhàn)，特別是互聯(lián)互通方面的挑戰(zhàn)任重道遠。
據(jù)行業(yè)類專家表示，未來十年內(nèi)，數(shù)字孿生將代表數(shù)十億個事物，萬物皆可數(shù)字孿生。通過數(shù)字孿生技術可以更好的了解客戶需求，為物理實體創(chuàng)建虛擬對象，模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為，改善現(xiàn)有產(chǎn)品、運營和服務，使物理世界的運行數(shù)據(jù)能夠通過傳感器采集反饋到數(shù)字世界，使極致可視化管理、實時仿真驗證和智能控制成為可能。
APCOS與數(shù)字孿生
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算正在勾勒一張藍圖，打通各行各業(yè)的數(shù)據(jù)孤島，把來源于物理世界的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)字孿生世界。
作為創(chuàng)新者與助力者，APCOS與合作伙伴一起，探索如何將數(shù)字孿生技術更好的應用于智慧城市等領域建設，用智能科學技術力量助力政府、企業(yè)應對萬物的互聯(lián)升級轉型。
APCOS是建立在萬物之間的操作系統(tǒng)，可以讓協(xié)議不同、類型不同、數(shù)量不等、應用環(huán)境不同的設備和系統(tǒng)數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時動態(tài)互聯(lián)互通，是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的支撐性技術產(chǎn)品，它可以賦能各行各業(yè)，推動其協(xié)同創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
APCOS特點
1、設備接入簡單：填張表
2、平臺開發(fā)簡單：拖拉拽
3、現(xiàn)場使用簡單：全解耦
4、安全保障簡單：非原文
5、投入決策簡單：低成本
系統(tǒng)能主動服務工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市建設等諸多領域的實際需求，有效緩解其行業(yè)痛點與挑戰(zhàn)，解決了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市建設等領域中萬物互聯(lián)與智慧操作的底層技術難題。
