開車的人都怕遇到這種情況：車che輛liang在zai野ye外wai突tu然ran拋pao錨mao
，自zi己ji不bu會hui修xiu

，附fu近jin也ye沒mei維wei修xiu店dian。如ru果guo這zhe輛liang車che配pei有you一yi個ge數shu字zi孿luan生sheng係xi統tong，與yu它ta一yi同tong運yun轉zhuan，實shi時shi顯xian示shi車che輛liang各ge部bu分fen運yun行xing狀zhuang況kuang
，提ti前qian告gao知zhi可ke能neng會hui出chu現xian的de故gu障zhang以yi進jin行xing維wei護hu，那na麼me就jiu能neng減jian少shao車che輛liang意yi外wai拋pao錨mao情qing況kuang的de發fa生sheng。

這項功能被稱為“預測性維護”
，shishuziluanshengjishudezhongyaoyoushi。shuziluanshengshizhiwulikongjianzhongdeduixiangzaixunikongjianzhongdeshuzimoxing，gaimoxingtongguochuanganqisuishihuoquzhenshiwutideshuju，bingsuizhiyiqiyanbian
、成熟甚至衰老。利用該模型，人們可以對物理對象進行分析

、預測、zhenduanhuozhexunlian，congeryouhuahejuece。zhegeshuzimoxingjiuxiangshizhenshiwutideluanshengxiongdi，yinerdeming。xiaodaoyikeluosiding
，dadaoyizuochengshi，wulishijiezhongdegezhongshiwujunkeyongyoushuziluanshengmoxing。

數字孿生並不是全新技術，而是建模仿真技術在製造領域的新發展之一。與一般的建模仿真相比
，數字孿生的模型是數字化、dongtaide，shuzimoxingyuqiwuliduixiangshizhongbaochiyizhi。shuziluanshengzheyishuyuzuizaoyingyongyuhangkonghangtianlingyu，jiyongshuziluanshengmonifeixingqizhixingrenwuqiandexunifeixing，congerduigexiangcanshujinxingfenxiheyouhua。cihou
，shuziluanshengyuelaiyueshoudaogongyejiehexueshujiedeguanzhu。

目前，數字孿生技術主要應用於工業領域。在虛擬空間構建產品的數字孿生模型
，完成產品設計、工藝優化
，甚至模擬工廠布局
，實現資源調配、智能化生產

，顯著提高生產效率。德國西門子公司推出了較為完整的企業數字孿生體係
，用數字孿生技術打造虛擬車間
、數字工廠。美國通用公司在其工業互聯網平台Predix上利用數字孿生技術，對飛機發動機進行實時監控
、故障檢測和預測性維護。美國特斯拉公司為其生產的車輛配備了數字孿生模型，通過傳感器接收數據

、實時更新程序。據估計，到2021年，全球50%的大型工業企業將使用數字孿生技術
，效率將提高10%。

數字孿生將是數字化轉型的重要內容。結合物聯網
、5G、大數據、雲計算、虛xu擬ni現xian實shi等deng技ji術shu，數shu字zi孿luan生sheng的de應ying用yong空kong間jian正zheng不bu斷duan擴kuo展zhan。數shu字zi孿luan生sheng技ji術shu可ke以yi給gei醫yi療liao保bao健jian和he病bing人ren護hu理li帶dai來lai革ge命ming性xing變bian化hua。患huan者zhe穿chuan戴dai上shang傳chuan感gan器qi
，由you人ren工gong智zhi能neng進jin行xing實shi時shi監jian測ce的de數shu字zi孿luan生sheng模mo型xing就jiu隨sui之zhi生sheng成cheng，其qi體ti征zheng變bian化hua會hui如ru實shi反fan映ying在zai模mo型xing上shang。醫yi生sheng可ke時shi刻ke監jian測ce病bing情qing進jin展zhan，第di一yi時shi間jian發fa現xian問wen題ti
，並bing在zai數shu字zi孿luan生sheng模mo型xing上shang進jin行xing試shi驗yan，以yi獲huo得de最zui佳jia治zhi療liao方fang案an。數shu字zi孿luan生sheng技ji術shu還hai可ke以yi大da大da縮suo短duan新xin藥yao從cong開kai發fa到dao上shang市shi的de時shi間jian。此ci外wai，城cheng市shi管guan理li
、智慧農業、教育培訓等都將是數字孿生技術的重要應用領域。

不(bu)過(guo)，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)也(ye)麵(mian)臨(lin)許(xu)多(duo)挑(tiao)戰(zhan)。其(qi)中(zhong)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)是(shi)保(bao)證(zheng)所(suo)建(jian)立(li)數(shu)字(zi)模(mo)型(xing)的(de)可(ke)信(xin)性(xing)。建(jian)立(li)一(yi)個(ge)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)數(shu)字(zi)模(mo)型(xing)，並(bing)使(shi)其(qi)能(neng)夠(gou)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)反(fan)映(ying)物(wu)理(li)對(dui)象(xiang)的(de)特(te)性(xing)，這(zhe)一(yi)工(gong)作(zuo)仍(reng)任(ren)重(zhong)道(dao)遠(yuan)。目(mu)前(qian)，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)在(zai)很(hen)多(duo)場(chang)景(jing)還(hai)隻(zhi)能(neng)作(zuo)為(wei)決(jue)策(ce)輔(fu)助(zhu)或(huo)參(can)考(kao)。

（作者為北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院教授、國際建模仿真學會前主席）