數字孿生不僅僅是複製。

　　孿生，即雙胞胎
；數字孿生，顧名思義
，就是數字形式的雙胞胎。

　　在“數字孿生”中
，雙胞胎中的一個是存在於現實世界的實體
，小到零件，大到工廠，簡單如螺絲，複雜如人體的結構。

　　而雙胞胎中的另一個則隻存在虛擬和數字世界之中
，是利用數字技術營造的與現實世界對稱的鏡像。

　　如果以家用電腦為例，Word文檔和打印出來的文稿就是“數字孿生”。若以導航軟件為例，城市中的實體道路和軟件中的虛擬道路也是“數字孿生”。

　　數字孿生技術產生的汽車3D模型 數據來源：“數字孿生城市”白皮書

　　此ci外wai，這zhe個ge數shu字zi孿luan生sheng體ti
，不bu僅jin是shi對dui現xian實shi實shi體ti的de虛xu擬ni再zai現xian
，還hai可ke以yi模mo擬ni對dui象xiang在zai現xian實shi環huan境jing中zhong的de行xing為wei。因yin此ci可ke以yi說shuo，數shu字zi孿luan生sheng是shi將jiang物wu理li對dui象xiang以yi數shu字zi化hua方fang式shi在zai虛xu擬ni空kong間jian呈cheng現xian，模mo擬ni其qi在zai現xian實shi環huan境jing中zhong的de行xing為wei特te征zheng。

　　數字孿生有什麼用？

　　數字孿生這個概念究竟有什麼用呢？

　　首先
，它可以通過設計工具、仿真工具
、物聯網
、虛擬現實等各種數字化的手段
，將物理設備的各種屬性映射到虛擬空間中，形成可拆解、可複製、可轉移、可修改、可刪除
、可重複操作的數字鏡像。

　　這極大的加速了操作人員對物理實體的了解，激發模擬仿真、批量複製、虛擬裝配等設計活動。

　　過去，在沒有數字化模型幫助之下，製造一件產品要經曆很多次迭代設計。

　　現(xian)在(zai)
，采(cai)用(yong)了(le)數(shu)字(zi)化(hua)模(mo)型(xing)的(de)設(she)計(ji)技(ji)術(shu)，就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)虛(xu)擬(ni)的(de)三(san)維(wei)數(shu)字(zi)空(kong)間(jian)輕(qing)鬆(song)地(di)修(xiu)改(gai)部(bu)件(jian)和(he)產(chan)品(pin)的(de)每(mei)一(yi)處(chu)尺(chi)寸(cun)和(he)裝(zhuang)配(pei)關(guan)係(xi)

，這(zhe)使(shi)得(de)幾(ji)何(he)結(jie)構(gou)的(de)驗(yan)證(zheng)工(gong)作(zuo)和(he)裝(zhuang)配(pei)可(ke)行(xing)性(xing)的(de)驗(yan)證(zheng)工(gong)作(zuo)大(da)為(wei)簡(jian)單(dan)，大(da)幅(fu)度(du)減(jian)少(shao)了(le)迭(die)代(dai)過(guo)程(cheng)中(zhong)物(wu)理(li)樣(yang)機(ji)的(de)製(zhi)造(zao)次(ci)數(shu)、時間
，以及成本。

　　此ci外wai，數shu字zi孿luan生sheng還hai可ke以yi通tong過guo采cai集ji有you限xian的de物wu理li傳chuan感gan器qi指zhi標biao的de直zhi接jie數shu據ju，借jie助zhu大da樣yang本ben庫ku，通tong過guo機ji器qi學xue習xi推tui測ce出chu一yi些xie原yuan本ben無wu法fa直zhi接jie測ce量liang的de指zhi標biao。由you此ci實shi現xian對dui當dang前qian狀zhuang態tai的de評ping估gu
、對過去發生問題的診斷，以及對未來趨勢的預測，並給予分析的結果，模擬各種可能性，提供更全麵的決策支持。

　　例li如ru
，針zhen對dui大da型xing設she備bei運yun行xing過guo程cheng中zhong出chu現xian的de各ge種zhong故gu障zhang特te征zheng，可ke以yi將jiang傳chuan感gan器qi的de曆li史shi數shu據ju通tong過guo機ji器qi學xue習xi訓xun練lian出chu針zhen對dui不bu同tong故gu障zhang現xian象xiang的de數shu字zi化hua特te征zheng模mo型xing，並bing結jie合he專zhuan家jia處chu理li的de記ji錄lu，將jiang其qi形xing成cheng未wei來lai對dui設she備bei故gu障zhang狀zhuang態tai進jin行xing精jing準zhun判pan決jue的de依yi據ju
，最zui終zhong形xing成cheng自zi治zhi化hua的de智zhi能neng診zhen斷duan和he判pan決jue。

　　應用場景豐富

　　1. 數字孿生，5G應用落地強風口

　　數字孿生是5G物聯網時代的一個重要場景應用。

　　5G網絡的場景應用包括：eMBB（高帶寬）、mMTC（大聯接）、URLLC（高可靠&低延遲）。海量的應用場景和模式都是在這三者的基礎上衍生出來的。

　　eMBB全麵提升網絡速度
，增強網絡體驗；mMTC鏈接更多的智能終端，實現萬物互聯；URLLC因其高可靠性和低延時，應用於自動駕駛、移動醫療等精度要求高的行業。

　　數字孿生便是上述應用場景的衍生之一。

　　5G衍生賦能產業鏈 數據來源：“數字孿生城市”白皮書，國泰君安證券研究

　　目前，數字孿生技術多用於工業製造領域，尤其是汽車、電子製造領域。工業互聯網是全球工業係統與高級計算、分析、感應技術以及互聯網連接融合的結果，催動工業互聯網走向完善的關鍵技術很多
，然而最能體現工業互聯網“助燃劑”5G拉動作用的就是數字孿生。

　　未來工業物聯網最核心的應用基礎是數據，無論是在生產線上的工業設備
，還是城市裏的垃圾箱、電燈杆

，都需要采集出來並映射到數字世界，數字孿生因此不可或缺。

　　2. 數字孿生幫助製造業效能大幅提升

　　推進設計和製造高效協同

　　在數字孿生模型中，所需要製造的產品
、製造的方式
、資源以及地點等各個方麵可以進行係統的規劃
，將各方麵關聯起來，實現設計人員和製造人員的協同。

　　一yi旦dan發fa生sheng設she計ji變bian更geng
，可ke以yi在zai數shu字zi孿luan生sheng模mo型xing中zhong方fang便bian地di更geng新xin製zhi造zao過guo程cheng，將jiang完wan成cheng各ge項xiang任ren務wu所suo需xu的de時shi間jian以yi及ji所suo有you不bu同tong的de工gong序xu整zheng合he在zai一yi起qi
，進jin行xing分fen析xi和he規gui劃hua，直zhi到dao產chan生sheng滿man意yi製zhi造zao過guo程cheng方fang案an。

　　確保設計和製造準確執行

　　在數字孿生模型中對不同的生產策略進行模擬仿真和評估，結合大數據分析和統計學技術，快速找出有空檔時間的工序。

　　tiaozhengcelvehouzaimonifangzhenzhenggeshengchanxitongdejixiao，jinyibuyouhuashixiansuoyouziyuanliyonglvdezuidahua
，quebaosuoyougongxushangdesuoyourendoujinqisuoneng
，shixianyinglinenglidezuidahua。

　　jugelizilaishuo
，shuziluanshengchejianjiushishuziluanshengjishuzaizhizaoyededianxingyingyong，yeshitupozhizaodewulishijiehexinxishijiezhijiandejiaohuyugongrongpingjingdedianxingshili。

　　數字孿生車間主要由物理車間（Physical Workshop）
、虛擬車間（Cyber Workshop）
、車間服務係統（Workshop Service System:WSS）、車間孿生數據（Workshop Digital Twin Data）四部分組成。其中：

　　物理車間是車間客觀存在的實體集合，主要負責接收WSS下達的生產任務
，並嚴格按照虛擬車間仿真優化後的預定義的生產指令，執行生產活動並完成生產任務；

　　虛擬車間是物理車間的忠實的、完全數字化鏡像，主要負責對生產計劃／活動進行仿真
、評估及優化，並對生產過程進行實時監測、預測與調控等；

　　WSS是數據驅動的各類服務係統功能的集合或總稱，主要負責在車間孿生數據驅動下對車間智能化管控提供係統支持和服務
，如對生產要素
、生產計劃/活動、生產過程等的管控與優化服務等
；

　　車間孿生數據是物理車間、虛擬車間和WSS相關的數據
，以及三者數據融合後產生的衍生數據的集合
，是物理車間
、虛擬車間和WSS運行及交互的驅動。

　　3. 數字孿生技術應用場景暢想

　　數字孿生技術的應用場景非常龐大
，在未來
，它會在多個方麵改變我們的工作和生活
，應用場景涉及各個方麵。

　　智慧城市管理

　　把數字孿生技術應用到智慧城市管理上，會讓城市更安全。街道、社區、娛樂、商業，甚至是電力線
、變電站、汙水係統、供水排水係統等，都會有數字孿生體，從而可以更輕鬆便捷地監控管理城市的每個地方。

　　工業設備監控

　　工gong廠chang中zhong的de設she備bei都dou可ke以yi通tong過guo數shu字zi孿luan生sheng技ji術shu複fu製zhi出chu來lai。我wo們men可ke以yi利li用yong數shu字zi孿luan生sheng設she備bei了le解jie設she備bei內nei部bu的de運yun行xing機ji製zhi。數shu字zi模mo型xing和he實shi體ti設she備bei一yi起qi使shi用yong，我wo們men可ke以yi知zhi道dao設she備bei的de運yun行xing數shu據ju，提ti高gao故gu障zhang預yu判pan和he維wei修xiu效xiao率lv。

　　健康管理

　　個人的數字孿生體可以通過醫療檢測、掃描儀器、可穿戴設備來複製。比智能手環更智能的是
，我們可以得到數字孿生體每一部位的運動變化數據
，更加有效地管理個人健康。

　　大腦活動的監控與管理

　　人腦非常複雜，大腦的活動更加不容易追蹤研究。大腦的思考方式、運動感知功能都是科研人員研究的重難點。將數字孿生技術用在大腦研究上，以後可以幫助治療腦部疾病患者。

　　雖然總體來看，數字孿生技術還處在早期階段，但可以肯定的是，在數字時代的未來
，數字孿生將完全改變我們發現
、認知和改造世界的方式，未來世界大有可為。

　　數字孿生是5G賦能產業鏈上的重要一環。數字孿生作為5G衍生應用
，加速了物聯網的成型和物聯網設備數字化，這與5G三大場景之一的萬物互聯需求強耦合。此外

，數字孿生還是5G推動工業互聯網發展過程中的助燃劑
，5G時代數字孿生不可或缺。

　　以上內容節選自國泰君安證券已經發布的證券研究報告《數字孿生
，複製同一個你》，作者莊宇

、趙良畢，具體分析內容（包括風險提示等）請詳見完整版報告。若因對報告的摘編產生歧義，應以完整版報告內容為準。