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数字孪生，复制同一个你

摘要：

5G 时代的数字孪生发展报告

 数字孪生是一种多维动态的数字映射，可大幅提高效能。数字孪生是充分利用物理

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，在虚拟空间中完成对现实体的复制（映射），从而反映物理实体的全生命

周期过程。数字孪生以数字化方式为物理对象创建虚拟模型，进而模拟其在现实环境

中的行为；通过搭建和整合制造流程的虚拟生产系统，实现从产品设计、生产计划

到制造执行的生产全过程数字化，将产品创新能力、制造效率和有效性水平提升到

时代的未来，数字孪生将完全改变我们发现、认知和改造世界的方式，在未来世界大有

可为。

 数字孪生，5G 应用落地强风口。数字孪生是 5G 赋能产业链上的重要一环。数字孪

生作为 5G 衍生应用，加速了物联网的成型和物联网设备数字化，这与5G 三大场

景之一的万物互联需求强耦合。此外，数字孪生还是 5G 推动工业互联网发展过程

中的助燃剂，5G 时代数字孪生不可或缺。

目 录

1. 揭秘数字孪生，不仅仅是复制 ................................................................3

1.1. 数字孪生，数字形式的双胞胎.........................................................3

1.2. 数字孪生下，物理世界与数字世界的交互 ....................................3

3.1. 信息物理系统是工业 4.0 的核心 .....................................................8

3.2. 数字孪生是信息物理系统的核心关键技术 ....................................9

4. 数字孪生，5G 应用落地强风口..............................................................9

5. 数字孪生其他应用场景丰富...................................................................11

5.1. 数字孪生帮助制造业效能大幅提升............................................... 11

5.1.1. 预见设计质量和制造过程....................................................... 11

5.1.2. 推进设计和制造高效协同....................................................... 11

5.1.3. 确保设计和制造准确执行....................................................... 11

5.1.4. 数字孪生助力数字孪生车间示例...........................................12

5.2. 数字孪生技术应用场景畅想 ...........................................................13

城市，简单如一个螺丝，复杂如人体的结构；而另一个是虚拟的、数字化

的，是利用数字化技术营造的与现实世界对称的数字化镜像。这个数字孪生

体，不仅是对现实实体的虚拟再现，还可以模拟对象在现实环境中的行为。

如果以家用电脑为例，Word 文档和打印出来的文稿就是“数字孪生”。

以导航软件为例，城市中的实体道路和软件中的虚拟道路也是“数字孪

生”。

1.2.