工业软件行业报告：智能制造的核心国产替代（30页）

数字孪生体现的是数字模型和实体的双向进化过程。数字孪生是指充分利用物 理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概 率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周 期过程。举例来讲，导航软件中城市的实体道路和软件中的虚拟道路就是“数字 孪生”。数字孪生体现了软件、硬件、和物联网回馈的机制，运行实体的数据是 数字孪生的营养液输送线，反过来，很多模拟或指令信息可以从数字孪生输送到 实体，以达到诊断或者预防的目的，是一个双向进化的过程。

通过产品数字孪生体的定义可以看出：1）产品数字孪生体是产品物理实体在信 息空间中集成的仿真模型，是产品物理实体的全生命周期数字化档案，并实现产 品全生命周期数据和全价值链数据的统一集成管理；2）产品数字孪生体是通过与产品物理实体之间不断进行数据和信息交互而完善的；3）产品数字孪生体的 最终表现形式是产品物理实体的完整和精确数字化描述；4）产品数字孪生体可 用来模拟、监控、诊断、预测和控制产品物理实体在现实物理环境中的形成过程 和状态。在这其中，数据流通与交换起到十分重要的作用，其为产品数字孪生 体提供访问、整合和转换能力，其目标是贯通产品生命周期和价值链，实现全面 追溯、双向共享/交互信息、价值链协同。 数字孪生是 CPS 关键技术。CPS 通过构筑信息空间与物理空间数据交互的闭环 通道，能够实现信息虚体与物理实体之间的交互联动。数字孪生体的出现为实现 CPS 提供了清晰的思路、方法及实施途径。以物理实体建模产生的静态模型为 基础，通过实时数据采集、数据集成和监控，动态跟踪物理实体的工作状态和工 作进展（如采集测量结果、追溯信息等），将物理空间中的物理实体在信息空间 进行全要素重建，形成具有感知、分析、决策、执行能力的数字孪生体。

软件是智能的核心。工业软件建立了数字自动流动规则体系，操控着规划、制作 和运用阶段的产品全生命周期数据，是数据流通的桥梁，是工业制造的大脑。同 时，工业软件内部蕴含制造运行规律，并根据数据对规律建模，从而优化制造过 程。可以说，软件定义着产品整个制造流程，使得整个制造的流程更加灵活与易 拓展，从研发、管理、生产、产品等各个方面赋能，重新定义制造。