安世亚太田锋：数字孪生体进化论

数字孪生体是物理对象的数字化表达和虚拟镜像，这种物理对象可能是设备、产线、车间、工厂、企业、人群、城市、战场、物流、交通、电网、营销、流程等。这些对象都有研发、制造、供应、运维等过程。这几个不同过程，因为物理对象的成熟度不同，导致数字孪生体的适用性也不同。

1. 孕育

物理对象的研发与制造是数字孪生体的孕育过程，其本质是通过前置数字体提前优化未来物理对象，不是终极产品的孪生体，最多是试验对象的孪生体，是终极产品孪生体的前身或原型。从数字孪生体的成熟度要素来看，研发和制造阶段的“数字孪生体”有完整的数化和非实时先知能力，缺乏互动、先觉能力，具有可以与前代产品的数字孪生体共智获得优化设计的能力，但无法在真实运行环境中与其他数字孪生体实时共智。前置数字体往往不能作为未来运维过程的数字孪生体，但可以为运维数字孪生体的建立提供指导，也可以为物理世界的传感器配置提供指导。

2. 服役

供应与运维过程中，物理对象已经完全具备，其数字孪生体也可以完整建造，具备所有要素和特性，并可以实现交互、先知、先觉乃至共智，实现自我进化，可以通过数字孪生体实时优化物理对象的运行。此时的数字孪生体是个全职服役的孪生体，因此，物理对象的供应和运维过程才是数字孪生体的主战场。

十一、成熟度

综上所述，基于数字孪生体的生命特征和进化规律，我们可以把数字孪生体的成熟度划分为：数化、互动、先知、先觉和共智。

(来源：数字孪生体实验室，安世亚太)

各级别关键特征、核心技术和生命特征总结如下：

总之，数字孪生体系的成熟度模型反映了生物进化、个体成长以及社会发展规律。数字孪生体不仅仅是物理世界的镜像，也要接受物理世界实时信息，更要反过来实时驱动物理世界，而且进化为物理世界的先知、先觉甚至超体，最终形成可以互相共享智慧的数字孪生体社会。

十二、关键技术

根据数字孪生体的生命体系结构和成熟度模型，数字孪生体的第一层关键技术包括建模、仿真、物联网，大数据(及AI)、云计算，第二层关键技术包括数字线程、虚拟现实(VR/AR/MR)、MBSE、区块链等。

除了以上基本关键技术，不同领域或场景(譬如制造、产业、城市或战场)的数字孪生体，还有不同的技术。

十三、总结

生命体是在“物竞天择，适者生存”法则之下经过长期进化而来的系统，在完备性方面往往高于人造系统，在经济性方面优于人造系统。因此，用生命体作为一个人造系统的终极发展目标是一个合理的选择。

进化法则让所有生物都不会停留在简单体，而是会越来越复杂，也会越来越精密。在数字化时代，人们身边不停出现各种新型数字化技术，纷繁复杂，你方唱罢我登场，让人迷失在众多概念和技术中无法自拔。数字孪生体系的出现将终结这一迷乱困局。其实，从数字孪生生命体进化角度来看，这种现象很正常，也很好理解。任何新的或者旧的数字化技术都是构成数字孪生体的一个构件，且是阶段性的。今后，不论出现何种数字化单项技术，都应该是数字孪生体这个生命体的一个器官甚至是细胞。我们需要做的事情是，将这些新出现的单项技术安放在数字孪生体生命框架的正确位置，不仅能让这些技术更好地为我们服务，也可解决我们的困惑，让我们平静地与这些技术和谐相处。

当然，任何一种单项技术都会向着自成体系的方向努力发展，所以，数字孪生体所需的通常不会是某个单项技术体系的全部，应该是其核心要素。当前，数字孪生体作为新生事物，或者说是新近开始工程化应用的事物，对当前构成这个生命体的各个器官的整合方式肯定是设备级的集成。但随着我们对它的认识越来越深入，这些器官的融合肯定会走向原子级别，只取用这些器官中对数字孪生体有用的部分而舍弃其他部分。这些有用部分之间的结合不会像现在这样通过宏观接口来实现，而是通过微观茸毛来融合，使得数字孪生体的整体性和生命力都要更强!

（编辑：济源站长网）

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