2021-11-30-工业互联网产业联盟-工业数字孪生白皮书（2021）_37页_15mb

工业数字孪生白皮书（2021）总结

工业数字孪生作为工业互联网的核心技术，通过构建虚实融合的数字化映射，支撑企业智能化升级。

一、核心内涵

• 功能架构：三层结构（连接层、映射层、决策层），实现全生命周期实时映射、综合决策和闭环优化
• 技术体系：整合数字支撑（数据、传输、计算）、数字线程（多模型集成）、数字孪生体（建模、仿真）、人机交互（AR/VR等）四大技术

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二、应用与产业

• 典型场景：
  • 数字化制造（虚拟调试、工艺优化）
  • 设备远程运维（故障预测与诊断）
  • 工厂可视化监控与供应链优化
• 产业生态：
  • 巨头布局：西门子、达索、施耐德等构建全产业链解决方案
  • 国内企业：华为、工业自动化厂商等参与生态联盟，推动技术落地

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三、国家发展态势

• 美国：战略主导，形成“虚实联动”的闭环优化体系，支持航空航天等领域全生命周期管理
• 德国：基于标准化（如OPC UA、Modellica），构建跨学科模型互操作的工厂级孪生解决方案
• 中国：政策支持广泛，应用处于初级阶段，重点在流程行业和少品种大批量制造

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四、技术趋势与展望

1. 仿真建模与数据科学融合成为核心发展主线
2. 关键应用场景：工厂可视化改造、全场景虚拟诊断、单点智能优化
3. 统一建模语言与工业互联网平台协同发展，推动产业生态完善

工业数字孪生在中国起步较晚，但发展迅速，需加速标准化与数据积累，实现从基础应用向深层智能的跃升。