在传统研发过程中，设计环节后普遍需打样建设具体的模型用于系统测试和后续研发。
这种模式对航空等大型器件而言，频繁制造实体小样将产生大量的成本。
部分研发单位将数字孪生技术引入设计环节，在设计建模后直接使用其数字映射，进行系统仿真环境模拟和实体测试，对不适合使用需求的器件进行初步筛除，对适合使用需求的器件才进行实体打样，有效地降低智能制造领域的使用成本。
与传统“作坊”和强调手工的个性化和精细化制造模式不同，现代制造业强调标准化和高效率的制造模式，即设计和开发一个成熟产品，通过大规模制造以降低开发、设计、制造、营销等环节的全流程成本[10]。
对于高精度和先进性的产品而言，开发阶段占据大量产品成本，通过数字孪生技术的引入则可有效降低开发阶段成本，实现全过程成本下降。
美国将现实空间的实体产品、虚拟空间的模拟产品和两者间连接建立模型，在美国国家航空航天局和美国空军研究实验室对未来航天器的设计研发过程中，充分运用数字孪生概念，减少实体产品直接模拟产生的大量成本。
在此基础上，美国通用、德国西门子等国际领先的制造业公司均将自身生产业务与数字孪生技术相结合。
我国于近年也开展相应工业互联网，智慧工厂研究，为数字孪生技术切入智能制造领域提供支撑。
2.4专业软件开发 各行业在发展过程中逐步形成适于自身发展的软件载体，但这些软件载体具有以下特性： 1)同专业的不同软件具有差异化的特点，用户在使用部分软件获得优势的同时也需要承担其劣势。
且同专业下辖的各企业由于企业间竞争等原因，难以共同合理形成专业内部具备显著竞争优势的软件； 2)不同专业的软件间技术平台差异使得当不同专业需要数据交互时需重新建模，导致成本大幅度提升。
数字孪生技术可通过基础平台构筑，即打造数字孪生技术的统一特征点识别、数据录入、立体建模、高效渲染等基础层技术工具，打造统一的数字孪生基础层技术。
同时，同专业的不同软件可在统一的数字孪生基础层技术基础上，形成自身具备个性化的操作方法和软件目标。
同时通过逐步打破专业间的软件差异和同专业软件间的差异关系，使得专业开放性软件开发模式成为可能，逐步实现不同软件厂商间的基础层和接口的统一化，各软件厂商可以在统一的数宇孪生基础层技术和平台基础上，逐步嵌入和丰富数字孪生技术和软件内容。
专业软件开发面临数据高效采集、多属性多专业建模、高性能算力提升、复杂场景应用等多方面的挑战， 但数宇孪生技术为专业软件开发提供工作基础，为专业软件融合共通提供支撑条件。
目前专业软件开发已在电力、燃气等公共基础设施层面开展应用，形成智慧电力、智慧燃气等模式，即通过建构数字孪生平台，构筑各基础应用间的相互关系，并以数字孪生模型作为基础优化现实应用和模拟现实情况，减少人力和时间等层面成本需求。
目前可预见的是下一步专业软件开发将逐步拓展至其他公共基础设施领域，从公共基础设施领域再转化为其他应用领域。
因同类型软件在地域上具有可复制性、在业务上具有可拓展性，专业软件开发具有广阔的应用和发展前景。
3.数字孪生技术的未来展望 3.1引入人工智能技术 以降低信息动态更新成本 海量信息数据的获取和录入是制约数字孪生技术应用的难题。
通过引入人工智能技术，以终端传感器的信息采集为基础，可有效降低信息获取成本。
对于部分时效性要求较高的数据，通过人工智能技术，实现数据需求的动态更新，将大幅度降低信息动态获取和更新成本，为技术的积累和应用提供空间。
通过系统学习事物运行规律，研判未来发展方向，构建集中管理平台、促进资源有效配置等思路，重塑数据结构，构筑数据内部关联，降低信息动态更新成本，通过算法提高处理效率。
3.2引入虚拟现实技术 以提升可视交互操作效率 数字孪生技术的主要作用在于提供决策参考，即通过集中分析等模式以降低应用成本。
通过引入沉浸式虚拟现实技术，有助于提升人机交互操作效率，即通过数字孪生技术实时反馈数据进行个人回应，提高应用层面的可操作性。
虚拟现实技术的核心在于对现实场景的虚拟模江浙沪西门子模块授权代理商型建构和虚拟效应反馈，也是数字孪生技术的核心。
在引入现有虚拟现实技术的基础上，拓展现有虚拟现实技术主要应用于游戏，旅游等娱乐领域，将有助于大幅度拓宽虚拟现实技术的边界，催发数宇孪生技术与虚拟现实技术的局部结合，达到总体使用成本的降低，提升实时交互能力。
3.3引入数据映射关系 以拓展实际应用需求场景 数字孪生技术多针对单一研究目标，单一研究目标的场景建构和分析决策的经济性较低。
在构筑数字孪生技术平台的基础上，在单个研究目标需求的驱动下，对平台进行局部模型和数据的截取，将有助于大幅度降低数宇孪生技术的成本。
在基础平台构筑的基础下，通过建立个体属性间的数据映射关系，则有助于拓展实际应用需求场景，通过前期大规模投入和后期逐步盈利，以实现数字孪生技术的发展和迭代。
3.4引入虚拟场景模式 以降低现实需求实现难度 建模、仿真和集成是数字孪生技术的重要核心。
通过引入虚拟场景模式，在虚拟空间构筑基础设施、交流场所和空间，以规避现实场景建设相应场所产生的大量成本。
通过虚拟场景构筑，以较低的成本满足市民各类生产生活或娱乐消费需求，降低现实需求实现难度，具备显著的商业价值和社会价值。
在物联网构筑逐步成熟的背景下，万物互联的发展愿景使得虚拟场景模式将获得更大的发展空间和更便捷的接入模式。
通过在虚拟世界构筑场所和空间，将有效提高个人娱乐休憩的可达性。
企业数字化转型的成功率仅为20%。
而在张智超看来，如此高的失败率背后是中国数智化转型人才的缺乏。
“这个问题可以从各种不同方面深入探讨，不过从一个比较简单的切入点来看，就是人才严重不足。
” 在张智超看来，工业软件领域内的人才缺口首先表现在跨领域整合人才太少，“智能化转型不是单纯的IT技术开发，更多的是需要跨领域的知识与专业。
” 张智超表示，由于竞争激烈，导致许多人才未能经过完整的历练，就有许多机会转职当高管，也因此，真正具有跨领域经验的人才稀缺，这对于企业数智化转型，投下许多变数。
另外在认知方面，许多企业仍然存在不足。
“政府围绕制造业数字化转型的观念推动是成功的，所以很多企业主都清楚的知道数智化转型对于提升企业市场竞争力是有**的帮助，但是这些政策如何落地仍是一个未知数。
” 张智超向记者坦言称，现阶段大多数企业把推动数智化转型当作是项目，而不是一种使命；而由于企业的认知不足，指派一个项目经理是无法推动企业跨部门的数字化转型，没有企业主的贯彻意志，跨部门的数智化转型也无法顺利推动。
与此同时，在国内工业软件赛道中，合格系统集成商的缺乏也成为一大掣肘。
张智超认为，由于国内数智化转型推动如火如荼，导致人才“内卷”厉害，人才难以留任，所以寻找外部顾问，外部合格系统集成商的支持，对企业数智化转型的推动与落实，会是另一条相对可行的方案，但是如何慎选合格的集成商，又会是另一项挑战。
国产化空间 在政策利好背景下，国内工业软件企业也迎来了再次起飞的风口。
今年2月，中金公司（601995）报告指出，工业软件作为计算机板块中的顺周期子赛道，正受益于国内软件快速发展的大浪潮。
展望2023年，在制造业整体复苏的大背景下，其有望逐季进入业绩修复和估值回归的“双升”通道。
针对国产工业软件的竞争优势，张智超表示，国际专业工业软件，在系统的稳定、弹性、高效、与标准架构的制定与开发有着较强的优势，而在12英寸厂这种大项目上来说，国内厂商目前的实力还远远不足。
但他同样表示，在其他中小企业的工业软件应用领域，国产的自主可控工业软件还是有很大弹性，也相对接地气，可以满足国内大宗企业、不同体量的企业主的需求。
近日，铠铂与腾讯云、华润数科就“工业物联网与数字化工厂建设”分别签订了战略合作协议，进行产业层级的深度合作。
“高阶专用的工业软件，*基本的要求就是稳定，而稳定的系统平台，是需要长时间的积累与健 通过测量振动表面反射的激光，研究小组注意到一种梳状的振动模式，这是他们以前没有见过的。
科学家意识到，“蹦床”的梳状特征可以作为**测量距离的标尺。
这项新技术可以利用声波测量材料的位置。
其特殊之处在于不需要任何精密硬件，因此易于生产。
“只需要插入一个激光器，而不需要其他任何东西——复杂的反馈回路或调整某些参数。
这使其成为一种非常简单和低功耗的技术，更容易在微芯片上小型化。
”论文通讯作者RichardNorte说，“一旦得以实现，我们可以把这些微芯片传感器放在任何地方，因为它们体积很小。
” 这项新技术基于两种不相关的诺贝尔奖获奖技术，即光学镊子和频率梳。
“这两个概念通常都与光有关，但没有任何真正的重叠。
我们将它们独特地结合在一起，创造了一种基于声波的易于使用的微芯片技术。
这种易用性可能会对人们如何测量周围的世界产生重大影响。
”Norte表示。
当研究人员将激光束对准微型“蹦床”时，他们意识到激光施加在“蹦床”上的力会在“蹦床”膜上产生泛音振动。
Norte解释说：“这些力被称为光学镊子，因为它们可以利用光将粒子困在一个点上。
这项技术在2018年获得了诺贝尔奖，能使我们极其**地操纵*小粒子。
”全的底层框架，做稳定的工业软件是要有规矩、要有地基，有架构的，讲究快速开发，使用大量开源码（Open Source Code）、没有地基的软件，无法自主可控的软件平台。
”张智超说道。
中信建投人工智能首席分析师于芳博表示，从需求端来看，数字中国建设持续推进，制造企业数字化需求日渐旺盛，而智能制造的核心技术就是工业软件，整个催生工业软件需求端的高景气度江浙沪西门子模块授权代理商我们现在都在推动工业互联网，认为5G能够赋能行业场景的数字化，就是因为5G拥有大带宽、低时延等特点，是出色的无线通信技术，可以实现工业场景各个生产要素的无线连接。
以工业制造为例。
以前，为了更好地进行自动化，实现设备控制，采用的是“工业总线”技术。
这种技术有很多类型，可谓“五花八门”。
后来，随着以太网和IP技术的出现，工业界形成了共识，一起向以太网演进，就有了“工业以太网”。
现在，不管谁家的工业互联协议，基本都是基于以太网的。
再后来，工业企业发现，有线连接对移动性有太多的限制——设备后面总要留一个“辫子”，妨碍了自由移动。
而且，有线连接部署方式比较麻烦，工期长，成本高。
一旦设备或线缆出现问题，更换也很耽误事。
所以，工业界开始考虑，引入无线通信技术。
于是，Wi-Fi、蓝牙等技术，就进入了工业领域。
那么，回到前面的问题，既然有Wi-Fi，为什么要5G LAN？ 原因如下： 一、Wi-Fi网络（尤其是Wi-Fi 4、Wi-Fi 5）的性能不如5G。
传输速率、时延等方面，5G能更好地满足工业机器人（机械臂控制）、智能质检（高速图像识别）、AGV（无人物流小车）等场景的需求。
覆盖范围方面，5G的覆盖范围比Wi-Fi更大，可以更好地覆盖园区。
5G的小区间切换能力，也比Wi-Fi更强，可以给用户带来更好的网络体验。
二、Wi-Fi网络维护成本高。
企业建设园区Wi-Fi网络，需要自己布线，自己买设备。
设备有折旧、有损坏、有更新换代，还要专人维护。
海量的Wi-Fi设备，配置也很麻烦。
5G不一样。
它是由运营商负责建设和维护的，企业属于租用（Wi-Fi对比5G，有点像自建机房对比云计算）。
综合来看，5G会更加划算。
与传统电子建模技术主要应用于产品的研发或设计阶段不同，数字孪生技术通过制造虚拟现实的电子化映像，并对映像的持续动态更新维护，达到三维空间尺度和持续时间序列上的高效仿真效果，以此作为基础开展具体目标的仿真模拟和分析决策。
数字孪生技术的应用范围广阔，具有广阔的经济发展前景[1],可应用于城市管理、智能制造等领域，具有较高的应用价值。
数字孪生技术包括静态和动态两个层次，对应差异化的应用场景和资源需求[2]。
在国家提出重视数字孪生技术的战略方向后，各地方政府陆续出台相应规划，对新技术应用前景进行探索。
但在实践操作过程中，静态数字孪生技术仍未得到充分的应用，主要原因包括： 1)数宇孪生技术需要大量数据作为基础支撑，数据获取涉及多****和多相关企业单位。
实践操作过程中，技术实践往往难以获取足够和准确的数据，易出现部分数据缺失或数据获取时间过长等影响应用的情况； 2)数字孪生技术需要高质量算力作为基础，以支撑后期分析决策，高质量算力意味着设备成本和数据传输可达性的大幅度提高； 3)数字孪生技术需要明确的盈利前景(在无盈利前景的前提下，则需大量公共资源投入)，因需大规模使用才可摊低系统的构筑和维护成本。
因静态数字孪生技术仍难以实践使用，动态数字孪生技术在静态技术的基础上，新增动态数据的持续更新和分析决策等需求，投入实施难度更高。
目前数字孪生技术的主要研究方向包括提升基础算力效率、降低数据使用门槛和开放合作共贏机会三个方面。
通过对数字孪生技术的研究方向、实践进展和未来发展进行探索，有助于厘清数字孪生技术的发展前景。
1.数字孪生技术的研究方向 1.1提升基础算力效率 算力是当前信息通信行业的研究热点。
单纯提高算力无法保障数字孪生技术有效落地实施。
数字孪生技术中更重要的是提升算力效率，即对现有资源的高效利用[3]。
数字孪生技术需首先确定研究目标，在对研究目标进行分析基础上，确定基础数据的类型和内容(基础数据不可单纯追求数量，而需追求研究目标的实际需求）,在基础层减少算力需求量；其次需确定不同属性数据间的相互映射关系，即通过公式等方式锚定数据间关系，增加数据间关联度，在实施过程中不需反复对基础数据进行大面积校核，而是通过单个****带动所有数据的自动更新。
通过确定研究目标以明确基础数据属性和确定不同属性数据间的映射关系，有助于在基础层面大幅度降低算力需求，实现提升基础算力效率的目标。
1.2降低数据使用门槛 数据要素已成为新的生产资源要素，其重要性在生产生活中逐步提升[4]。
数字孪生技术包含大量数据基础，在对数据进行脱敏处理的同时，将数据分解为可公开使用、可有条件使用和保密三大等级，对各等级进行细分等级处理。
对可公开使用的数据，将其作为公共资源向大众开放；对保密数据则需保证其数据的用途安全；对可有条件使用的数据，则可探索数据交易方法，即通过数据交易为数字孪生技术的运营使用积累资源和创造现金流入，逐步降低数据使用门槛，以促使数据分层分级及有偿向社会公开。
1.3开放合作共赢机会 因数字孪生技术在实际应用过程中，需同类型、大规模应用才可实现降低开发和应用成本[5]。
在实践操作中，系统需对同类型需求进行整合，并幵放合作以获得共贏机会，大幅度降低技术开发和应用成本。
但在开放合作过程中，可能会导致部分数据私密性受到影响，因此在合作与安全中取得平衡成为数字孪生技术进一步广泛发展的重要前提。
2.数字孪生技术的实践进展 2.1城市规划设计 数字孪生技术在城市规划设计领域的应用起源于欧洲国家，其将城市规划划分为政策制定者、城市管理者、城市工作者和城市居民四种人群，探索四种人群在城市运营过程中的关注点和实现目标。
因为欧洲总体人口密度不大，人口呈现低增长趋势(部分区域负增长)，新增经济增长极发展带动能力有限，除伦敦、法兰克福等主要城市外，欧洲城市总体人口规模、产业类型和就业情况呈现稳定状态，城市规划设计在欧洲城市中的主要作用是优化城市环境、交通等作用。
数字孪生技术在城市规划设计领域的应用主要面向交通、环境等特定专题，通过相应专题信息收集、录入和集成解决具体问题。
欧洲实践案例可划分为大型城市区域、城市和区域三个维度。
希腊雅典作为大型城市区域，重视理解城市关系和共同创造创新性数字服务和提升新经济商业价值，将城市交通通勤、健康环境、污染减少作为城市规划的主旨。
捷克皮尔森作为城市，重视交通和噪声污染间关联，将减少交通对城市环境影响作为主要研究对象。
以交通专题规划设计为例，首先在城市范围内划定交通的来源和目标，采用OD模型(Origin-Destination) 建立矩阵，形成矩阵网络和网络模型。
江浙沪西门子模块授权代理商比利时法兰德胜地区作为区域，在规划中重视居民健康领域，以高环境友好型和高交通可达性为规划目标。
欧洲在城市规划设计领域的实践是基于总体城市发展状态稳定基础下的优化型设计，其仅需特定专题的信息导入和分析使得数字孪生技术在城市规划设计领域实践成本低且效果显著。
2.2城市管控平台 城市管控平台是以大数据技术为源头，主要起源和应用于我国[6]。
城市管控平台的基础是城市信息模 型(City Information Model),模型以三维城市数字空间为建构对象，根据研究目标集成多尺度和多维度的城市信息数据，主要技术载体为建筑信息模型(Building Information Model),物联网(Internet of Things)和地理信息系统(Geography Information System)。
城市信息模型的发展经过了三个主要发展阶段：