加快推动数字孪生发展应用，促进企业有效推进数字化转型升级

以实物为对象的数字孪生，通过数字化的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；实现从产品设计、生产计划到制造执行的生产全过程智能化，将产品创新能力、制造效率和有效性水平提升到一定高度。

以实物为对象的数字孪生可以提升工业产品在研发、运维等全生命周期内的效益。通过虚实融合、虚实映射，持续改进产品的性能，提高产品运行的安全性、可靠性、稳定性，提升产品运行的“健康度”，从而提升产品在市场上的竞争力。

同时，通过对产品的结构、材料、制造工艺等各方面的改进，降低产品成本，帮助企业提高盈利能力。例如美国通用公司在其工业互联网平台Predix上利用实物的数字孪生技术，对飞机发动机进行实时监控、故障检测和预测性维护；在产品报废回收再利用过程中，可以根据产品的使用履历、维修物料清单和更换备品备件的记录，结合数字孪生模型的仿真结果，判断零件的健康状态。

以实物为对象的数字孪生应用发展包括但不限于：

• 基于数字孪生的全工厂三维可视化监控

• 基于数字孪生的工艺仿真及参数调优

• 基于实时仿真的设备深度运维管理

• 基于智能仿真的设备运行优化

• 基于数字孪生虚拟仿真的安全操作培训

• 基于数字孪生的产品多学科联合研发

• 基于数字孪生的产品并行设计

• 服务模式从标准化生产到个性化定制

以企业组织实体为对象的数字孪生能大大提升企业整体的数字化、智能化经营水平，实现降本增效。

很多企业在信息化建设过程中所使用的ERP、CRM、MES、FMS等条块化的信息化系统数据上彼此独立，事实上形成了企业内部大量的“数据孤岛”，管理层很难及时了解企业经营的全貌。

通过多维建模，企业数字孪生建立实体业务的多维模型，实现对业务数据的实时分析，基于业务动因实时预测业务结果，预警风险并及时调整。实现数据采集、建模仿真、分析预警、决策支持的实时一体化。

以企业组织实体为对象的数字孪生应用发展包括但不限于：

(一)保障供应链整体高效协作

(二)提升组织体管理效率

1）资产绩效管理：通过结合健壮分析和领域专业知识，将数据转化为可操作的智能。为整个资产创建单一数据源，利用预测分析在问题发生前识别问题，减少待机时间，延长资产寿命，同时平衡维护成本和操作风险。

2）运营优化：提供跨部门的企业数据可见性，提供对运营决策的整体理解，从而扩展功能和降低生产成本，以提高整体生产力。

3）业务优化：通过智能预测实现更优的业务决策，减少财务风险，加强业务的实际潜力，以获得更大的盈利能力。

4）边缘计算：利用技术控制总体运行。基于解决方案应对生产稳定性、燃料可变性、排放、合规和其他挑战，以降低成本，获得更多收入。

(三)提升工厂运营效益

1）工厂实时管理，应急反馈

2）质量追溯

3）过程防错

4）生产过程信息透明化

数字孪生技术也正逐步在更广泛的领域得以应用：数字孪生城市已成为支撑智慧城市建设的技术体系，是虚实交融的城市未来发展形态，如新加坡政府主导推动的“虚拟新加坡”项目，通过数字孪生实现动态三维城市模型和协作数据平台。在英国推动的“数字英国”战略项目中，信息管理框架成为英国国家数字孪生体的核心技术载体。

(一)促进数字经济与实体经济融合，加快产业升级

数字孪生作为一项关键技术和提高效能的重要工具，可以有效发挥其在模型设计、数据采集、分析预测、模拟仿真等方面的作用，助力推进数字产业化、产业数字化，促进数字经济与实体经济的融合发展。

产业发展中的转型升级，不仅是技术问题、管理问题，也不仅是商业交换问题和商业模式问题，而是一种新的价值模式问题，即重新定量价值体系和产业结构。数字孪生系统和智能供应链不是从技术层面，更多是从为企业实现转型、创造价值，确立新型价值模式层面发挥现实作用。

(二)实现全要素数字化，推动新型智慧城市建设

数字孪生城市通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。物理世界的动态，通过传感器精准实时地反馈到数字世界。数字化、网络化实现由实入虚，网络化、智能化实现由虚入实，通过虚实互动，持续迭代，实现物理世界的运行模式。

数字孪生城市将推动新型智慧城市建设，在信息空间上构建的城市虚拟映像叠加在城市物理空间上，将改变城市面貌，重塑城市基础设施，形成虚实结合、孪生互动的城市发展新形态；借助更泛在普惠的感知，更快速的网络，更智能的计算，一种更加智慧化的新型城市随之得以创建。

数字孪生在智慧城市建设方面的应用发展包括但不限于：

1)提升城市规划质量和水平

2)推动以人为核心的城市设计

3)节省市民出行时间总成本

4)营造更加文明的社会风气

(三)优化城市设计布局，打造科学公共服务体系

(四)基于医疗大数据合理分配医疗资源，提升公共健康保障效率

某港区智慧城市发展中心在BIM/GIS大数据平台的基础上，通过构建数字孪生体，实现各政府部门、企业和互联网数据的汇聚融合，从宏观、中观、微观三个层面统筹城市数据资源，构建“六能”体系，实现全局分析预判，智能化调配城市公共资源，完成产业“一站式”服务、交通“提前一天预测”、游客“多留一天”的城市管理目标。

借助数字孪生技术，构建智慧医院数字孪生载体，打通底层数据壁垒，实现数据消费，使业务数据化、数据场景化、场景可视化，从根本上实现医院管理的可视、可管、可控，达到主动服务、智能进化的医院管理水平。

某大型钢铁企业通过组织数字孪生相关技术，为企业创造了显著的收益。

首先是数据利用能力大幅增强。实现了一数一源，一源多用，大幅增强了研发创新、生产管控、供应链管理、财务管理、经营管控及用户服务能力，以及同上下游产业链协同效率；

其次是决策水平显著提升。所积累的海量数据转化成高价值的决策与业务支持资源，显著提高决策的科学性、及时性、准确性；

最后是生产运营降本增效。通过库存优化和采购优化模型，降低安全库存天数和库存资金占用；通过在销售环节建立客户精准画像，进行销售预测和市场预测分析，深度挖掘客户价值，开展精准营销；通过在财务环节构建现金流分析与资金优化、成本分析模型，降低资金成本，提升资金周转率。

国内大部分园区已经开始借助5G、大数据、物联网、云计算等高新技术，依靠大数据运营、量化决策分析等核心理念，将分散的基础设施和业务环节通过“智慧大脑”连接起来，成功实现了对园区优质品牌的提升，园区运营管理的综合调度，产业链共享协同的加强，以及对人才、项目和客户的凝聚。

通过数字孪生技术助力智慧园区建设以及数字技术在产业园区的应用，整合园区内外部资源，实现数字化赋能园区运营管理，产业链共享协同、园区金融结算等功能服务全覆盖，支撑园区企业向数字化转型和数字产业集群发展。