智慧工地里，工地、工人、设备在一块大屏下实现了互联互通；智慧工厂里，设备、仪器、数据实现了数实互融；智慧交通里，实时路况被塑造成平行的数字世界，为真实交通的管理和决策提供更加精准高效的辅助……在各种科技展会里数字孪生技术都被摆上最显眼的位置，成为各个企业和科研机构展示自己技术能力的重点。是技术成熟后的厚积薄发？在未来将如何重塑我们的生活？带着这些问题，记者走近了“这位”数字经济圈的当红炸子鸡。

　　行业现状

　　数字孪生成为数字浪潮的新宠儿

　　科幻电影爱好者一定还记得《蜘蛛侠·英雄远征》里的那个数字世界，彼得·帕克为“数实融合”世界代言了一把。数字孪生，就是以模拟仿真、AI、云计算等技术构建数字空间，通过对数字空间的精准描述，反馈到物理空间进行诊断、预测，最终形成智能决策影响物理世界，这一过程是动态的、实时的。

　　从2015年开始，我国关于“互联网+”或者“+互联网”的讨论和实践方兴未艾，各行各业都在利用互联网信息技术实现改造升级和创新，这是“数字化”的前身。进入2023年，《数字中国建设整体布局规划》《国务院关于加强数字政府建设的指导意见》《广东省数字政府改革建设“十四五”规划》等文件相继发布，再次给“数字化”加了一把火。今年2月，中共中央、国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》里，数字中国建设被提到“推进中国式现代化的重要引擎”的新高度。

　　数字化建设也给粤港澳大湾区的发展带来了新机遇，各个城市相继推出数字经济建设方案。为了发展数字经济，广州连年放出大招，2020年出台首份数字经济创新发展纲领性文件，打造数字经济创新引领型城市，开建人工智能与数字经济试验区；2021年获批创建国家人工智能创新应用先导区。2022年广州在全国率先出台首部城市数字经济地方性法规《广州市数字经济促进条例》，其中数字孪生技术被列入需要攻关的前沿技术领域。

　　深圳也加快了数字经济步伐，今年6月出台了《深圳市数字孪生先锋城市建设行动计划》，提出要建设“数实融合、同生共长、实时交互、秒级响应”的数字孪生先锋城市。东莞为促进数字经济和实体经济深度融合，发布《东莞市数字经济发展规划（2022—2025年）》，提出要打造多层次行业赋能生态体系。佛山为了提升中小企业数字化率，发布《佛山市推进制造业数字化智能化转型发展若干措施》，提出未来3年将投入100亿元支持企业数字化转型……

　　这一波数字化浪潮之中，数字孪生火了。作为数字化产业核心技术之一，据不完全统计，在2021年~2022年，共有20多个省份出台的超150份文件提及“数字孪生”，数字孪生作为需突破的信息领域关键核心技术，被列入广州、深圳等地的科技创新规划里。

　　对话技术大咖

　　问题1：数字孪生为什么火了？

　　技术发展到一定阶段的结果

　　专注于自动驾驶产品的业务总经理苏奎峰认为，数字孪生应该有几十年的发展历史了，最早是在上世纪70年代NASA用它来做航空航天领域的数字孪生体，去做一些测试和验证。所以它并不是突然爆火的概念，已经沉淀了很多年，现在重新焕发了第二春。

　　这其实是数字孪生技术发展到一定阶段的产物，是伴随着经济发展以及数字化产业发展而必然产生的。如今我们更强调高质量发展和降本增效，降本增效衍生出对数字孪生的大量需求。我们发现，凡是在数字化发展比较快的行业里，数字孪生应用的深度和广度也是最大的。所以，数字孪生是未来企业或者政府数字化转型的一个关键路径和愿景，数实融合、实时交互，这是一个很必然的手段。

　　匹配我国经济发展时间节点

　　在高级规划师王鹏看来，数字孪生并不是一个TO C（面对终端客户）的技术，甚至不是一个单一的技术，而是一系列技术和方法论的集合。资本没必要去炒作这样一个TO B（面对企业客户）的技术概念。从更大的层面来说，数字孪生概念其实代表了城市文明和社会经济形态一次新的革命。

　　原来我们工业时代是通过生产更多的产品、创造更多的空间去解决我们的需求问题。现在是通过数字孪生去描述人的需求、设施与服务的供给，并通过计算高效地去匹配这种需求与供给，无论对产业还是城市发展都是一种新的范式。我国经济发展进入存量阶段，刚好数字技术的革命或者说一系列技术的成熟同步发生，这是一件很幸运的事情。数字孪生的机遇和经济社会发展的时间节点特别匹配，所以数字孪生在我国也越来越受到关注。

　　问题2：未来数字孪生技术会取代机器人吗？

　　两者协同共生将催生新范式

　　“我觉得机器人更多的是执行的角色。随着技术的发展，它不光是一个决策之后的执行者，也可能是前置的信息采集者。”高级研究员李南表示，机器人是硬件，数字孪生更多是在软件层面，它俩是非常好的一个协同的作用。比如说在电力巡检过程中，机器人可以把数据采集回来，通过数字孪生的仿真、模拟和推演去判断设备的运行情况。

　　这是一种很好的软硬协同，并没有明显的一个替代的关系。它会催生一种新范式，以软硬协同的方式共同在一些复杂场景实现价值。

　　典型案例

　　数字孪生从后端走向了前台

　　地下60米的数字化

　　在狮子洋最深处水下60米，一台重超千吨的“巨无霸”盾构机从狮子洋畔虎门镇出发、历经449天由西往东掘进；而另一台“巨无霸”盾构机，则从广州南沙东涌镇，下穿莲花山水道掘进，最终两台“巨无霸”穿江过洋，顺利抵达位于广州番禺的海鸥岛接收井，实现了穿越狮子洋的“海底鹊桥会”。

　　与此同时，在几十公里外的广州南沙，一块长约10米、高约3米的智慧电子显示屏上，这场“海底鹊桥会”的数据闪烁：盾构机掘进速度、探头温度、压力、硬度指标一目了然，甚至此前就可通过大数据分析预估距离隧洞掘进工作进程。这样的记录，只是“百年工程”珠三角水资源配置工程里，串珠成链的100多个标段中的其中两个。

　　通过数字孪生操作系统，在一块大屏下，建造工程中100多个工地、6000名施工工人、上万台设备的数据都可实时传进“互联互通”。后台管理人员24小时值班，对系统提出的警告进行处理，及时解决问题。参与项目的数字孪生资深技术专家马守强告诉记者，“百年工程”的主要特点是全程都在地下60米，项目团队要通过数字孪生、物联网等技术手段把整个地下的工作孪生到地上的数字大屏上，大屏可以看到所有的数据信息，方便建设者做出决策处理。

　　智慧监管平台上线后，不仅是盾构机，工地现场的吊塔、闸机、起降机等，甚至工人的安全帽，都装上了物联网感知设备，可以实时向后台传输数据。有了感知数据，施工安全把控和项目优良率得到有效提升。系统上线后的一段时间内，珠三角水资源配置的工程单元工程优良率超过97%以上。如今，在数字孪生技术加持下，坐在办公室，就能清晰看到盾构机的状态实时数据，方便工程师们随时对机器进行控制。智慧化的标签印记，从此鲜明地印在了珠三角水资源配置工程上。

　　实时治堵 秒级响应

　　惠州交警牵头“畅通工程”，打造了全国首个大范围实施“融合感知+全息路网+数字孪生+C端服务”的创新交通治堵项目，当前已覆盖140个路口、300公里路网。

　　据了解，交通事故处理过程中，存在这一些难题。一般来说，从发现事故到上报再到处置，至少要十几分钟，甚至更长时间。这个过程中，不仅会造成大面积拥堵，每延误一分钟，发生二次事故的概率，会上升2.8%。而在高速公路上，每年二次事故的数量，占到交通事故总量的40%到70%。

　　为此，这个项目通过高精度摄像头、毫米波雷达等设备，捕捉动态变化的路况，实时映射到“数字空间”，形成“交管实时孪生系统”。如此一来，当惠州的道路上有一辆车发生了交通事故，交警立刻就能知道事故位置、碰撞情况，快速预警、出警，事故处理时间从原来的十几分钟缩短至几分钟。

　　项目负责人介绍，“该项目通过‘实时可操控’的数字孪生，助力精准、高效、有预判的调度管理。”截至目前，惠州已实现了重点区域的“全天候、全域”管理，达到了“快速发现、快速推演、快速决策”的效果。

　　改变生活的方方面面

　　在2023深圳国际水务科技博览会上，基于数字孪生技术的“智慧水厂”南沙黄阁水厂项目受到关注。记者看到，所有的设备、仪器、数据、运行情况等，都在数字世界里纤毫毕现。工作人员介绍，该平台以水厂三维数据底板为基础，数学模型和知识库为支撑，集成生产现场实时数据和视频信息，对各工艺单元生产全过程进行数字映射、智能分析、优化控制。

　　在“智慧水厂”里，工作人员通过“孪生场景”，结合现场具有AI视频识别能力的轨道机器人等智能装置，在中控室即可实现远程巡检、工艺仿真、智能监盘、全厂布防等一站式操作。人工巡检取消了，工作人员减低了进入高风险场所的频率，但发现和定位问题的时效性却提升了，显著提升了水厂运行管理效率。

　　在深圳虚拟电厂管理中心巨大的显示屏上，所有的充电设施、新型储能设备、光伏设备、电厂、电线都显示得一清二楚。对比真实的电厂来看，虚拟电厂不生产电，是电的搬运工，它更像是一个电力服务的“管家”角色，数字孪生技术在这里有了用武之地。深圳虚拟电厂管理中心技术专家李江南说，“不要小看这张网，这是深圳电网绿色发展的缩影。它是数字能源加原网荷储等能源管理系统，能助力电网的稳定运行，为深圳新能源产业的发展起到了重要的支撑作用。”

　　智慧楼宇也是一个展示数字孪生技术的最好平台，每一个访客都可以直观地感受到技术的魅力。腾讯滨海大厦是一座名副其实的“智慧建筑”。技术团队利用数字孪生、物联网、AI等各项新技术，为建筑打造了一个开放性的数字底座，统一接口标准，连接打通这些独立的子系统。冰冷生硬的水泥建筑因为这个系统变成了一个可以不断生长变化的科技载体：不同的子系统相互结合，不断衍生出新的数字化应用场景和服务。

　　在这里，访客会发现大厦的电梯没有任何实体按钮，在小屏幕上输入楼层数据后，就会被智能分配到最快最合理的梯位。南方多雨，访客在滨海大厦广场上行走却不会湿鞋，是因为用“陶粒透水材料”替代硬底化的路面，让建筑具备降雨调蓄、净化、利用能力，后台还能借助传感器，对气象数据、雨水汇集量、排水管道流量、土壤湿度进行收集和建模，科学评估和优化大厦海绵设施的运行效果，动态调整来应对汛期。

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