模拟是必不可少的，但现实世界的模拟是昂贵的。因此，需要快速学习的公司(例如自动驾驶汽车制造商)严重依赖模拟。数字孪生使公司能够模拟其车间或整个业务，以识别优化机会。

如今，企业以多种方式使用数字孪生，从产品开发到运营绩效改进。到2027年，数字孪生市场预计将以60.6%的复合年增长率增长到735亿美元。数字化和物联网采用率的提高使企业更容易构建准确的数字孪生并推动该技术的采用。

什么是数字孪生?

数字孪生是物理对象(如设备、人员、流程或系统)的虚拟/数字副本，可帮助企业做出模型驱动的决策。数字孪生的目的是运行经济高效的模拟。如果没有数字孪生，这些示例的模拟成本很高，这就是数据科学家和 IT 专业人员使用实时数据开发数字模型来模拟数字空间中真实资产的原因。

数字孪生技术使用物联网传感器、日志文件和其他相关信息来收集真实世界的数据，以便对资产进行准确建模。然后将这些模型与虚拟环境中的人工智能分析工具相结合。

数字孪生的类型

数字孪生主要有三种类型：

产品孪生：物理对象的数字孪生原型使磨合场景能够预测潜在问题并优化产品质量。

进程孪生：流程数字孪生，也称为组织的数字孪生 (DTO)，可以帮助设计、规划和改进流程以获得最佳结果。

系统孪生：系统的虚拟副本获取系统生成的信息以进行管理和优化。

数字孪生重要性

根据Gartner的物联网实施调查，实施物联网的组织已经使用数字孪生(13%)或计划在一年内使用它(62%)。

数字孪生可以显著改善企业的数据驱动型决策流程。它们与边缘的实际等价物相关联，企业使用数字孪生技术来了解物理资产的状态、响应变化、改进运营并为系统增加价值。

数字孪生的好处

数字孪生是数字化转型难题的关键部分。他们创建物理对象、资产和系统的准确虚拟副本，以提高生产力、简化运营并增加利润。

提高可靠性和可用性：监控、模拟和控制资产、流程或网络，作为提高系统性能的有效策略;

降低风险：通过减少与资产和流程相关的事件并避免计划外停机，保护员工的健康和安全、环境和业务目标;

降低维护成本：在故障发生之前预测问题、订购零件并在不影响生产目标的时间安排维修;

改进生产：通过实时洞察资产和流程的性能来确保产品质量，以影响定制并对定制做出反应，并将对供应链的影响降至最低;

更快实现价值：利用行业专业知识、易于使用的工具和最完整的蓝图目录，提供行业所需的分析和实时功能。

数字孪生的示例

设备数字孪生

构建设备级数字孪生，通过三维建模能够高度还原设备的外形、材质、纹理细节等精密显示细节以及复杂内部结构，实现高精度、超精细的可视化渲染;支持设备组态结构、复杂动作的全数据驱动显示，对设备位置分布、类型、运行环境、运行状态进行真实复现，不仅可以看到产品外部的变化，更重要的是可以看到产品内部的每一个零部件的工作状态，对设备运行异常实时告警，辅助管理者直观掌握设备运行状态，及时发现设备安全隐患。

利用Sovit3D可视化平台，利用3D可视化技术将工厂的管理、生产、决策有机地统一起来，加入工厂的内部监督与管控，从而达到降低成本、提高效率、减少环节、查找问题、分析得失等目的，形成互相关联、整体一致的智慧工厂运营平台。

园区数字孪生

基于数据可视化构建园区级数字孪生，能够在有效整合园区运营各类信息资源的基础上，基于三维可视化场景，对园区外部环境、建筑、产业分布、楼宇内部结构以及具体设备运行情况进行精准复现。通过整合园区各领域现有数据资源，对园区综合运营、安防、交通管理、设施管理、能效管理、环境空间管理等业务领域的关键指标进行综合监测分析。

利用Sovit3D可视化平台搭建的一个集园区生产、园区运营、园区决策多维一体的智慧园区运营管理平台，借助地理信息技术、三维虚拟化等高科技手段，集地上地下、室内室外一体化的二三维模型为一体，将园区核心运行系统的各项关键数据进行综合展现。对园区人、事、物进行统一管理，可以辅助管理者对园区运行态势进行全面感知、综合研判，实现管理精细化、决策科学化和服务高效化。

城市数字孪生

通过数据可视化，构建城市级数字孪生，能够在充分整合城市各领域信息资源的基础上，将大规模城市各领域管理要素进行精准复现，并对细分业务领域数据指标进行多维度可视分析，实现从全域视角到微观领域，对城市运行态势进行全息动态感知。

利用Sovit3D可视化平台搭建智慧城市系统，整合人口、单位、建筑、车辆、轨迹、污染物、生态等核心数据，覆盖城市全景可视化、城市治理监测、生态环境监测、经济发展监测、交通运行监测、公共安全监测、联动指挥监测等多个业务领域，赋能用户业务应用，实现“智能感知、智能分派、智能处置、智能考评、智能改进”，有效提升跨部门决策和资源协调效率。

除了上述领域之外，智慧医疗、智慧物流、智慧农业以及安全应急等众多行业领域都在大力发展数字孪生技术，数字孪生应用场景非常广阔。