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数字孪生的盛行-新一轮万亿市场的产业变革

下面让我们介绍一下一个在产业界如火如荼，但公众还十分陌生的概念：数字孪生

（DigitalTwin）。在解答这个晦涩难懂的概念前，我首先联想到了一个人，原苏联知名的

昆虫学家、数学家和哲学家——柳比歇夫。在 26 岁那年，他独创了一种“时间统计法”，可

以通过记录每一天做的每件事情所花费的时间，经过统计分析，进行每月小结和年终总结

由此来改善工作方法，计划未来事务，进而提升对时间的利用效率。

这个“时间统计法”，他沿用了 56 年，直至逝世。那么，他的学术成果呢？着实十分惊

人，一生发布了七十多部专著。但他并不是一个整天钻进书斋里的老学究，从那本《奇特

的一生》中，可以发现他的业余时间十分充裕，甚至于每一天只需工作几个小时，他还能

完成大量的社交、旅行还有休闲。

讲到这里，我们可能会觉得十分惭愧。言归正传，这里讲到柳比歇夫和他的“时间统计

法”，是因为这个方法跟下面要讲的“数字孪生”十分相似。他几乎忠实的记录了每一天所有

事物的时间，精确到多少时长。这就犹如在日记本上完全复刻了一个柳比歇夫的数字分身

让我们通过观看他的这本时间笔记，就能知道他这一生做了哪些事情。

如果再将这些记录输入电脑，做出数据表格，打上各种标签，我们就可以对其完成的

各类事情进行精准的分类统计和分析。如此这般，我们就能建立一个更多维度的柳比歇夫

仔细想一想这个办法用在我们身上，是不是也可能产生“奇迹”。不过，“数字孪生”的野心更

大，其想实现的是对整个物理世界的完整的数字映射。

1、数字孪生：为物理世界“复制”一个虚拟数字分身

“数字孪生”（DigitalTwin）这个概念正式提出是在 NASA 的 2010 年的一份技术报告

当中，那时候给出的一个狭窄定义是“集成了多物理量、多尺度、多概率的系统或飞行器仿

真过程”，接下来，“数字孪生”概念和相关技术主要应用在航空航天领域的飞行器健康管理，

包括像机身设计与维修，飞行器能力评估，飞行器故障预测等应用当中。

不过，“孪生”的概念在二十世纪六十年代就已经出现，那时候美国 NASA 在“阿波罗计

划”中，创建了两个完全相同的航天飞行器，其中一个发射到太空执行任务，另一个留在地

球上用来反映太空中航天器在任务期间的工作状态，进而协助工程师分析处理太空中出现

的紧急事件。此时，两个航天器都是真实存在的物理实体，也就是还未形成“数字孪生”的

概念。

到 2003 年左右，美国密歇根大学教授 Grieves 首次在“产品的全生命周期管理”课程

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