数字孪生

概念与起源

数字孪生的概念由密歇根大学 Michael Grieves 教授在 2002 年提出，NASA 在航天器健康管理中最早付诸实践——把每艘飞船的传感器数据实时同步到地面的仿真模型，以便快速定位故障。

2017 年前后，随着工业 IoT 传感器成本下降和云计算算力增强，数字孪生从航空航天走向更广泛的工业场景。通用电气把旗下 4 万台喷气发动机的实时数据接入 Predix 平台，构建每台发动机的数字孪生，使计划外停机减少了 10%。[1]

城市与建筑中的应用

新加坡从 2018 年起建设 Virtual Singapore，把全岛建筑、管网、交通的三维数据整合成一个实时更新的城市数字模型，规划部门可以在上面模拟台风路径、测算太阳能板安装效益、推演应急疏散方案。

在建筑行业，数字孪生通常与 BIM（建筑信息模型）结合：BIM 在施工前建立三维模型，建成后接入传感器变成持续更新的数字孪生，运维人员可以点击虚拟模型上的任意管道查看实时压力数据，定位漏水点。