本文由博众投资编辑整理。“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”(1961年)，即构建两个相同的航天飞行器，其中一个发射到太空执行任务，另一个留在地球上用于反映太空中航天器在任务期间的工作状态，从而辅助工程师分析处理太空中出现的紧急事件。(博众投资)
博众投资了解到，2003年前后，关于数字孪生(DigitalTwin)的设想首次出现于Grieves教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上，数字孪生的基本思想已经有所体现，即在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射，忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。
直到2010年，“DigitalTwin”一词在NASA的技术报告中被正式提出，并被定义为“集成了多物理量、多尺度、多概率的系统或飞行器仿真过程”。
数字孪生的标准定义：数字孪生是具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达，该数据连接可以保证物理状态和虚拟状态之间的同速率收敛，并提供物理实体或流程过程的整个生命周期的集成视图，有助于优化整体性能。
数字孪生的特点——互操作性、可扩展性、实时性、保真性、闭环性
互操作性：数字孪生中的物理对象和数字空间能够双向映射、动态交互和实时连接，因此数字孪生具备以多样的数字模型映射物理实体的能力，具有能够在不同数字模型之间转换、合并的能力。
可扩展性：数字孪生技术具备集成、添加和替换数字模型的能力，能够针对模型内容进行扩展。
实时性：数字孪生技术要求数字化，即以一种计算机可识别和处理的方式管理数据以对随时间轴变化的物理实体进行表征。
保真性：数字孪生的保真性指描述数字虚体模型和物理实体的接近性。要求虚体和实体不仅要保持几何结构的高度仿真，在状态、相态和时态上也要仿真。
闭环性：数字孪生中的数字虚体，用于描述物理实体的可视化模型和内在机理，以便于对物理实体的状态数据进行监视、分析推理、优化工艺参数和运行参数，实现决策功能，即赋予数字虚体和物理实体一个大脑。因此数字孪生具有闭环性。(博众投资)
数字孪生的应用场景——ToB应用场景丰富，智能制造和智慧城市中
应用突出数字孪生主要面向B端用户，开始在各行各业的场景中落地，特别是在智能制造和智慧城市领域中应用广泛。从2017年到2019年，数字孪生连续三年入选Gartner十大战略技术趋势。数字孪生成为美国和德国等主要国家工业数字化转型的新抓手，也成为西门子公司等跨国企业业务布局的新方向。近年来，数字孪生得到越来越广泛的传播，与AI等新兴技术融合发展，开始广泛应用于航空航天、电力、船舶、农业、健康医疗等领域。特别是在智能制造和智慧城市领域，数字孪生被认为是一种实现制造信息/城市信息和物理世界交互融合的有效手段。
智能制造是基于人工智能，具有信息深度感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统和模式。智能制造能够缩短产品研制周期，实现下游推动上游的柔性生产链条，也是我国制造业转型升级的战略支点，行业未来发展潜力巨大。
博众投资认为，数字孪生是企业数字化转型的重要抓手。根据北京物联网智能技术应用协会援引中国移动通信有限公司研究院发布的《数字孪生技术应用白皮书(2021)》，数字孪生是一种数字化理念和技术手段，它以数据与模型的集成融合为基础与核心，通过在数字空间实时构建物理对象的精准数字化映射，基于数据整合与分析预测来模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程，最终形成智能决策的优化闭环。其中，面向的物理对象包括实物、行为、过程，构建孪生体涉及到的数据包括实时传感数据和运行历史数据，集成的模型涵盖物理模型、机理模型和流程模型等。随着经济社会数字化转型的持续推进，数字孪生逐渐成为产业各界关注的热点技术。数字孪生起源航天军工领域，近年来持续向智能制造、智慧城市等垂直行业拓展，实现机理描述、异常诊断、风险预测、决策辅助等应用价值，已成为助力企业数字化转型、促进数字经济发展的重要抓手。(博众投资)
多方因素助力数字孪生快速发展。从政策层面来看，数字孪生成为各国推进经济社会数字化进程的重要抓手;从行业应用层面来看，数字孪生成为垂直行业数字化转型的重要使能技术;从企业主体层面来看，数字孪生被纳入众多科技企业战略大方向，成为数字领域技术和市场竞争主航道;从标准化层面来看，数字孪生标准体系初步建立，关键领域标准制修订进入快车道。数字孪生赋能智慧城市。智慧城市是数字孪生的重要应用之一，包括城市综合治理、城市规划建设、城市交通管理。以城市综合治理为例，数字孪生城市通过对各类城市基础设施、电力系统、生态环境等元素的模拟，建立起物理世界和数字世界的映射和交互平台，打破传统智慧城市建设领域中条块化的建设和管理模式，为城市综合治理提供城市运行全貌的实时监测和展示中心。
数字孪生赋能智能制造。智能制造同样是数字孪生的重要应用之一，包括设备实时监控和故障诊断、设备工艺培训、设备全生命周期管理、设备远程运维、工厂实时状态监控。以设备实时监控和故障诊断为例，在工业设备生产过程中，实现状态感知和实时状态监控，监控设备数据涵盖但不限于设备生产运行信息、设备监控信息、设备维护信息以及管理信息，可以根据监控信息，对设备生产工艺过程进行可视化，且能针对故障报警进行器件定位，并提供故障及维修案例库。
企业数字化转型加速中。我们认为，无论是数字孪生，还是5G、AI、大数据、云计算等新技术，都是企业数字化转型的重要推手，背后的核心是企业需要通过数字化来降本增效，提升企业自身竞争能力，在这过程中，随着技术赋能产生的价值越来越高，技术本身价值也水涨船高，我们看好企业数字化转型大趋势，同样看好相关技术企业。(博众投资)
【相关概念股】
科大讯飞
公司发布讯飞开放平台2.0，人工智能应用落地将加速。2021年10月，在由公司发起的2021全球1024开发者节上，公司全新发布讯飞开放平台2.0战略。2.0战略的核心是将生态从二维升级到三维，二维是科大讯飞和开发者，三维是科大讯飞、各个行业的龙头和开发者一起。过去一年，公司的人工智能开放平台的开发者数量从157万增加到265万，增速达69%。目前，平台已设置了18个主要赛道，包括教育、医疗、智慧城市、农业、环保、汽车、酒类、旅游等等。我们认为，随着公司人工智能开放平台生态的升级，公司“平台+赛道”的人工智能战略将加速落地。
科大讯飞
广联达
公司造价业务全面云转型顺利推进，数字施工业务未来发展可期。2021年前三季度，公司数字造价云服务业务顺利推进。公司合同负债余额为20.42亿元，相比2021年初增长24.13%。2021年9月，公司发布BIM+智慧工地3.0，数字施工业务产品实现又一次迭代。BIM+智慧工地3.0主要是利用IoT、BIM、大数据、AI等核心技术，实时采集现场数据，自动分析建模，精准分析、智能决策、科学评价，形成一套数据驱动的新型管理模式。为施工企业提供生产提效、安全可控、成本节约的项目企业一体化解决方案。考虑到施工阶段信息化千亿量级的市场空间，我们看好施工业务未来的巨大发展潜力。(博众投资)
广联达
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《数字孪生助力企业数字化转型》海通证券;2021-12-21;
《数字孪生：物理空间与数字空间交互映射的通用技术》东吴证券;2021-11-22;
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