自元宇宙概念爆火后，数字孪生这一词开始被越来越多人悉知。很多人都知道数字孪生是构建元宇宙的基础和关键技术之一，但却不理解它到底是什么？
什么是数字孪生？
在《钢铁侠》电影中，托尼·史塔克通过虚拟影像映射对身上的战衣进行设计或修理。这一幕就是通过数字孪生技术实现的。
数字孪生被称为数字映射、数字镜像，是指充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
简单来说，我们可以将数字孪生理解是在一个设备或系统“物理实体”的基础上，创造一个数字版的“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上，是虚拟的。在这个“孪生体”中，任何事物都与真实世界完全同步，甚至可以提前感知未来可能出现的事件，实现合理规划和发展。
数字孪生是元宇宙的第一个阶段，也是新一代最主流的数字化载体和容器。它为元宇宙中的各种虚拟对象提供了丰富的数字孪生体模型，并通过从传感器和其他连接设备收集的实时数据与现实世界中的数字孪生化对象相关联，使得元宇宙环境中的虚拟对象能够镜像、分析和预测其数字孪生化对象的行为，将极大丰富数字孪生技术的应用场景和数字孪生系统的复杂程度。
数字孪生目前是如何使用的？
数字孪生并不仅仅用于工厂优化。数字孪生目前被用于航空航天设计，由于其能够模拟从起飞到天气模式的一切，飞机制造商能够制造出更高效、更安全的飞机。
数字孪生目前甚至被用于城市规划，让城市设计师可以在数百万人可能称之为家的地方的数字孪生物上复刻任意场景。利用城市的数字孪生，规划者可以测试从新的街道布局（了解交通流量会受到怎样的影响）到新的建筑高度（了解它可能会对周边地区的自然采光产生怎样的影响）等各种情况。
随着能够真实模拟现实条件的图形处理器和人工智能应用变得越来越强大和普及，数字孪生几乎肯定会更容易为企业、研究人员和大小政府所使用。十年以后，你甚至有可能为自己的家创建一个数字孪生，这样你就可以虚拟地重新摆放家具或重新装修墙壁，在进行任何实际工作之前先看看它的外观如何。
工业“元宇宙”如何推动工业革新？
工业作为国民经济的主导产业，涉及的产业领域、产业链环节、产品类别及其广泛，夜晨君认为“元宇宙”对于工业的产业价值，推动工业革新主要表现在四个方面：
（1）新工业产品研发——虚拟研发
元宇宙对于工业革新的首个价值体现，即新工业产品研发，也可称之为虚拟研发。在元宇宙里，工业企业产品研发可以设计出基于全生命周期的数字工业产品模型，并在元宇宙的虚拟空间里，构建基于研发产品的应有场景、设备、设施、环境等一些影响因素，并进行1:1或等比例可视化虚拟还原，开展虚拟设计、模拟组装、场景试验、样品方案数字化呈现。
最有应有前景的是航空航天、工业制造、生物医药等产业领域。如航空航天由于实体研发成本高，周期长，航空航天企业可以在通过元宇宙虚拟真实的大气环境，进行虚拟火箭整体结构设计、火箭模拟发射、火箭调试等系列设计与测试环境，待火箭整体产品性能稳定后再进行现实环境中测试与飞行，不仅能有效降低研发试验成本，同时能缩短研发周期。
（2）新生产工艺革新——虚拟生产
元宇宙对于工业革新的第二大价值，在于对工业生产工艺的革新与升级，也可称之为供应链流程再造。利用工业元宇宙平台同比例模拟工业产品生产工艺全流程，并对智慧工厂及整个产品供应链流程进行虚拟实时交互和模型运营，根据测试结果进行流程再造和优化，从而为工业产品设计出经济性能最优的生产工艺。提升生产效率的同时，降低运营成本。
（3）新技能培训支持——虚拟教育
元宇宙对于工业的第三大价值，主要体现在对于工业工程师的培训上，即虚拟教育。元宇宙通过人工智能和混合现实技术全方面模拟出1:1现实场景，对于工业制造、航空航天、智能驾驶、生命医疗、海洋探测等工业企业，可以打造数字化工厂、数字化产线、数字化产品等元宇宙元素空间，工业企业或工程技术培训机构可以在元宇宙空间进行专业技能培训和实训，包括机器组装、调试、维修等等，甚至虚拟远程技术指导。
（4）新应用场景再造——虚拟场景
元宇宙对于工业的第四大价值，体现在打造工业品新应用场景，为工业产品应用提供未来新应用场景。工业企业可以工业元宇宙平台可以虚拟出一切可以想象到的场景，在虚拟场景里应用新工业产品，一方面可以借助新应用场景优化升级产品，另一方面可以通过新应用场景宣传推广工业产品。例如基于未来场景的飞行汽车、海底舰艇、深空探测器以及智能化数字终端产品等。
元宇宙尚处于起步阶段，尤其工业元宇宙的创新应用还有广阔空间值得发掘与开拓。从目前行业发展来看，目前市场上元宇宙发展基本还处于初级消费娱乐领域夜晨君认为，未来元宇宙的行业的发展，应该出现有1-3家大的开源性平台，即开源性的工业元宇宙平台，工业企业可以利用工业元宇宙平台进行新工业品研发、新生产工艺革新、新技能培训支持和新应用场景再造。
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