1、數(shù)字攣生行業(yè)基本概況分析：定義、應(yīng)用情況
數(shù)字攣生是具有數(shù)據(jù)連接的特定物理實體或過程的數(shù)字化表達，該數(shù)據(jù)連接可以保證物理狀態(tài)和虛擬狀態(tài)之間的同速率收斂，并提供物理實體或流程過程的整個生命周期的集成視圖，有助于優(yōu)化整體性能。數(shù)字孿生可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、智慧城市、大數(shù)據(jù)醫(yī)療等領(lǐng)域。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更加廣泛，各個領(lǐng)域越來越多的企業(yè)開始計劃數(shù)字孿生的部署。Gartner的研究顯示，截至2019年1月底實施物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)中，已有13%的企業(yè)實施了數(shù)字孿生項目，62%的企業(yè)正在實施或者有計劃實施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字孿生的延伸和應(yīng)用，而數(shù)字孿生則拓展了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層面的可能性。
其中，在企業(yè)方面，許多企業(yè)積極關(guān)注并開展數(shù)字孿生實踐，將數(shù)字孿生技術(shù)付諸實現(xiàn)的研發(fā)方，提供數(shù)字孿生相關(guān)技術(shù)咨詢的平臺方和數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用方。
2、數(shù)字孿生貫通工業(yè)生產(chǎn)信息孤島
在工業(yè)生產(chǎn)方面當前工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)發(fā)展到高度自動化與信息化階段，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量信息。但由于信息的多源異構(gòu)、異地分散特征易形成信息孤島，在工業(yè)生產(chǎn)中沒有發(fā)揮出應(yīng)有價值。
而數(shù)字攣生為工業(yè)產(chǎn)生的物理對象創(chuàng)建了虛擬空間，并將物理設(shè)備的各種屬性映射到虛擬空間中。工業(yè)人員通過在虛擬空間中模擬、分析、生產(chǎn)預(yù)測，能夠仿真復雜的制造工藝，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，制造和智能服務(wù)等閉環(huán)優(yōu)化。數(shù)字孿生是未來數(shù)字化企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，例如可應(yīng)用于以下的常見工業(yè)領(lǐng)域：
3、數(shù)字孿生推動新型智慧城市建設(shè)
中國以“智慧城市”和“新基建”為代表的建設(shè)模式雖然起步較晚，但爆發(fā)速度前所未有。目前全球近1000個提出智慧化發(fā)展的城市中，有近500個中國城市，占全球數(shù)量的48%。這為中國下一階段的城市和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2019年中國新型智慧城市規(guī)模超過9000億元，未來幾年將保持較快速度增長，預(yù)計到2023年市場規(guī)模將超過1.3萬億元。
當前，安全綜治、智慧園區(qū)、智慧交通是智慧城市建設(shè)投入的重點，三大細分場景規(guī)模占智慧城市建設(shè)總規(guī)模的71%，而城市級平臺、機器人等新技術(shù)和產(chǎn)品則在快速落地，被更多城市建設(shè)方采納和應(yīng)用。
數(shù)字孿生城市通過對物理世界的人、物、事件等所有要素數(shù)字化，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個與之對應(yīng)的“虛擬世界”，形成物理維度上的實體世界和信息維度上的數(shù)字世界同生共存、虛實交融的格局。
物理世界的動態(tài)，通過傳感器精準、實時地反饋到數(shù)字世界。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化實現(xiàn)由實入虛，網(wǎng)絡(luò)化智能化實現(xiàn)由虛入實，通過虛實互動，持續(xù)迭代，實現(xiàn)物理世界的最佳有序運行。
數(shù)字孿生城市將推動新型智慧城市建設(shè)，在信息空間上構(gòu)建的城市虛擬映像疊加在城市物理空間上，將極大地改變城市面貌，重塑城市基礎(chǔ)設(shè)施，形成虛實結(jié)合、攣生互動的城市發(fā)展新形態(tài);借助更泛在、普惠的感知，更快速的網(wǎng)絡(luò)，更智能的計算，一種更加智慧化的新型城市將得以創(chuàng)建。
數(shù)字孿生城市不僅賦予了城市政府全局規(guī)劃和實時治理能力，更帶給所有市民能感受到的品質(zhì)生活體驗。
當前智慧城市應(yīng)用需求主要包括以下幾個部分：
4、數(shù)字孿生打造科學公共服務(wù)體系
公共服務(wù)，是21世紀公共行政和政府改革的核心理念，包括加強城鄉(xiāng)公共設(shè)施建設(shè)，發(fā)展教育、科技、文化、體育、政務(wù)、交通、司法等公共事業(yè)，為社會公眾參與社會經(jīng)濟、政治、文化活動等提供保障。
城市是一個開放龐大的復雜系統(tǒng)，具有人口密度大、基礎(chǔ)設(shè)施密集、子系統(tǒng)耦合等特點。如何實現(xiàn)對城市各類數(shù)據(jù)信息的實時監(jiān)控，圍繞城鄉(xiāng)公共設(shè)施建設(shè)，發(fā)展科技、威化、政務(wù)、交通、司法等多方面對城市高效管理，是現(xiàn)在城市建設(shè)的核心。
4、數(shù)字孿生提升公共健康保障效率
智慧醫(yī)療保健是數(shù)字李生智能化應(yīng)用的重要組成部分。通過移動監(jiān)測、移動診室、無線遠程會診、智慧處方、醫(yī)療信息云存儲等智能技術(shù)手段，可提升城市診療覆蓋面與效率，促進城市醫(yī)療資源的合理化分配。
進一步利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建“電子醫(yī)療”服務(wù)體系，實現(xiàn)醫(yī)療監(jiān)護設(shè)備的小型化、無線化、發(fā)展智慧家庭健康保健、智能健康監(jiān)護，可大幅降低城市公眾醫(yī)療負擔，緩解城市醫(yī)療資源緊缺的壓力。具體應(yīng)用需求如下：
5、數(shù)字孿生使建筑實現(xiàn)虛實交互
“數(shù)字孿生建筑”是將數(shù)字孿生使能技術(shù)應(yīng)用于建筑科技的新技術(shù)，簡單說就是利用物理建筑模型，使用各種傳感器全方位獲取數(shù)據(jù)的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對應(yīng)的實體建筑的全生命周期過程。數(shù)字孿生建筑具有四大特點：精準映射、虛實交互、軟件定義、智能干預(yù)。
數(shù)字孿生建筑的核心環(huán)節(jié)在于BIM的應(yīng)用。建筑信息模型(BIM)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具和一種信息建模技術(shù)，可以實現(xiàn)建筑設(shè)計的三維可視化，BIM技術(shù)疊加時間軸形成4D模型，進一步疊加成本信息可構(gòu)筑5D模型，對建筑進行多維度考量，可貫穿建筑全生命周期中規(guī)劃、概念設(shè)計、細節(jié)設(shè)計、分析、出圖、預(yù)制、施工、運營維護、拆除或翻新等所有環(huán)節(jié)。
具體到BIM軟件的核心領(lǐng)域，目前國內(nèi)廠商占建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件市場優(yōu)勢，建筑信息化模型軟件市場仍以國外廠商為主導。現(xiàn)在，知名的BIM軟件供應(yīng)商有Autodesk、Trimble、Bentley、廣聯(lián)達、RIBSoftware等：
