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數字化平臺與各行各業結合形成產業互聯網需要經歷四個步驟,最高境界是“數字孿生”

一、數字化平臺對傳統產業進行融合賦能要經歷四個步驟

第一個步驟是數字化,要實現“萬物發聲”。目的是讓產業鏈上、中、下游各環節通過數字技術表述出來,發出“聲音”、留下痕跡,為構建產業數字空間提供源頭數據。

第二個步驟是網絡化,要實現“萬物萬聯”。通過5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網等通信基礎設施,把所有能夠“發聲”的單元連接在一起,高帶寬、低時延地實現大范圍的數據交互共享。

第三個步驟是智能化,要實現“人機互動”。要在“萬物萬聯”的基礎上,讓物與人可以交流,通過與人的智慧融合,實現局部的智能反應與調控。

第四個步驟是智慧化,要實現“智慧網聯”。借助“萬物萬聯”與“人機互動”,使整個系統中的各種要素在人的智慧的驅動下,實現優化運行。

這四個步驟,前一步是后一步的基礎,但又不是截然分開、涇渭分明的。推進產業互聯網建設,要循序漸進、適度超前,但也不要好高騖遠、急于求成。

二、產業互聯網的最高境界是“數字孿生”

當某一個行業的數字化轉型升級完成了這四個步驟,就有條件進入產業互聯網的最高境界——“數字孿生”。要實現“數字孿生”,就要通過數字化的方式,將物理對象的屬性和數據映射到虛擬空間中,創建出全生命周期的動態虛擬模型,以此模擬其在現實中的行為特征,實現數字虛擬世界和物理真實世界的精準映射、交互協同、實時聯動。VR(虛擬現實)技術所具備的沉浸感、交互性和想象性的特征,將更有利于“數字孿生”在數字場景中的可視化表達和人機交互。隨著云計算、人工智能、邊緣計算等支撐技術的跨越式發展,“數字孿生”技術已經應用到制造、航空航天、電力、醫療、基建工程乃至城市治理領域。

比如在制造領域,“數字孿生”可以應用于產品的設計、生產、制造、運營等全生命周期。在研發設計環節,可以利用虛擬模型將產品的各類物理參數以可視化的方式表現,并在虛擬空間進行可重復、參數可變的仿真實驗,測試和驗證產品在不同外部環境下的性能和表現,從而提高設計的準確性和可靠性,縮短研發流程,大幅降低研發和試錯成本;在生產環節,通過虛擬生產線的3D可視化效果,工作人員不用去現場就能夠充分掌握生產線的實時狀態,從而進行運維管理、資源能源管理,調整生產工藝,優化生產參數,進行生產調度預判等。除了幫助傳統制造業提升效率,“數字孿生”還會不斷創新制造業的資本運營、供應鏈管理、客戶服務等模式,為制造業拓展了大量的價值空間。

再比如在城市治理方面,“數字孿生”技術的應用造就了“數字孿生”城市。在虛擬空間中為城市構建一個“數字孿生”體,城市的物理空間與虛擬空間之間交互映射、虛實對應、實時互動,在城市虛擬空間中對天氣變化、地理環境、基礎設施、城市建筑、市政資源、人口土地、產業規劃、城市交通等要素進行數字化表達,并對其進行推演,實現城市實時狀態的可視化和城市運作管理的智能化,進而提升城市規劃質量,優化城市建設,提高城市管理水平。

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