最近阅读了陈根老师编写的数字孪生--5G时代的重要应用场景未来实体产业的基石，作者认为数字孪生技术是未来实体产业的基石，是一项产品全生命周期管理的颠覆性技术，特别是未来工业革命的新生产要素。主要应用领域有制造业、建筑业、航空航天等15个社会工业领域，该书讲述的好多观点非常适合工业领域，特进行了摘录整理。部分内容加入了自己的一些实践思考或扩展，这一篇是在上一篇文章的基础进行的综合学习，主要回答了数字孪生的应用价值有哪些，应该从哪几个角度展开论述，数字孪生的典型应用场景有哪些，其实我认为数字孪生有大/整体的应用场景，比如智慧/智能城市的整体数字化调控，同时也有小/聚集的应用环节，特别是工业领域，工业领域太大太广，不太可能短期内做整体的全链条场景（成本投入大，周期长），建议更多的是聚焦到点或环节层面，一层层展开，逐步形成物理实体世界在数字世界的整体可连/可控/可预测和可优化，进而形成数实融合共享互动机制等，供大家参考。

一、数字孪生的价值体现有哪些

(一)、数字孪生的商业价值

提升整体质量和预测缺陷、降低保修成本和提升客户体验服务、降低运营成本和提升生产性能、构建数字档案做好记录保存和编序、降低新产品引进成本和交付周期、创造收入增长机会和升级产品等。

(二)、数字孪生的业务价值

1.模拟、监控、诊断、预测和控制产品在现实环境中的形成过程和行为。更好的了解产品的结构和行为。
2.推进产品全生命周期高效协同并驱动持续创新（第一性原理）。
3.数字化产品全生命周期档案并为全过程追溯和持续改进研发奠定了数据基础。
4.创新价值趋向无限无价，其能力将是企业未来多年的核心竞争力。

(三)、数字孪生的应用价值

1.更便捷、更适合创新和组合：数字世界的微创新、组合创新更快更便捷，而且成本低，破坏性小。
2.更全面的测量和记录表达：精准表达各类物理属性、运行状态，并记录形成大的样本库。
3.更全面的分析和预测能力：组合多种特征属性，模拟各类可能性进行预测。
4.不同经验的数字化：故障特征库、岩性判别方法等。

二、数字孪生的应用领域与典型场景有哪些

数字孪生技术应用领域主要有卫星/空间通信网络、船舶、车辆、发电厂、飞机、复杂机电装备、立体仓库、医疗、制造车间、智慧城市、智能家居、智能物流、建筑、远程监测、人体健康管理等15个方面。数字孪生的典型应用场景如下：

1.智慧城市

1).智慧城市--智能规划与科学评估：实现快速的假设分析和虚拟规划，为决策评判者提供直观的城市建设提升效果，评估建设效益。
2).智慧城市--城市管理和社会治理：实现对城市交通调度、社会管理、应急场景的模拟仿真，实现城市管理治理的动态、科学、高效和安全管理，最终实现一点触发、多方联动、有序调度、合理分工和闭环反馈。
3).智慧城市--人机互动的公共服务：以人为主线的智能化城市公共服务，实现居民的政务服务、教育文化、诊断健康、交通出行等快速响应和个性化服务。
4).智慧城市--城市全生命周期的协同管控：实现城市建设的土地勘察、空间规划、项目建设和运营维护等方面的协同管控，形成城市建设各环节的可感知、可判断、可快速响应的智能化系统。

2.智慧工业

1).智慧工业--基于数字孪生的企业全面预算系统：属于企业管理领域，相当于多维数据仓库软件及应用建设，实现业务数据的实时分析，并基于业务动因实时预测业务结果，预警风险并调整，真正实现企业从预算、执行控制到分析决策的一体化管理服务。这里数字孪生的作用主要是形成企业每时每刻的统一版本的实时，直观支持决策分析等。
2).智慧工业--英国石油公司先进的模拟与监控系统APEX：属于工控场景，APEX的提出是为了优化生产、增加价值、缩短作业时间，每口井的业务数据、流态与压力是APEX的血肉，物理学的水利模型是骨架，这些数据的数字化连接，并匹配机理模型，可以在几分钟实现数小时数天持续优化的快速决策，实现异常检测、模拟分析影响作业的各类因素，进而为工程师提供如何优化调整参数，比如流速、压力、转速等参数，进而优化生产，降本增效。
3).智慧工业--基于数字孪生的复杂产品装配工艺：利用三维数字化装配技术，实现三维装配工艺建模机制、三维装配工艺设计与轻量化装配工艺演示、装配精度分析与可装配性预测、虚实装配过程的深度融合、复杂装配工业应用研发、跨系统跨平台软硬件集成等，涉及到工业复杂产品现场装配工业信息的采集、处理传输和控制优化等过程。
4).智慧工业--基于数字孪生的航空发动机全生命周期管理：航空发动机的管控是航空航天领域非常重要的一项工程，相当于航空航天事业的驱动心脏，需要从发动机的设计、试验、制造/装配、运行/维护到报废/回收各个阶段的参数，需要关注发动机的应力、温度、振动检测，从而分析预测期损伤状态和寿命情况，进而实现对发动机健康和A/G检测，这些数据和经验数据的累计将大大提高发动机的研发速度，降低研发成本，提高运行寿命等。
5).智慧工业--基于数字孪生的油气管道的构建与应用：原油管道是一个完整的水力系统，对管道、场站、阀室的设计、采办、施工和运行运维过程都进行了建模，建立三维地下模型、场地模型、总图线状构筑物模型等，关键点标点、标高、建筑物结构信息和场站周边地物信息等三维场景数据，搭建三维数据库，实现油气管道的数字化建设运营。