工业4.0与数字孪生 制造业如虎添翼 德勤工业4.0、数字化制造企业和数字化供应网络系列报告 德勤咨询有限公司的供应链与制造运营业务组助力企业了解并把握机遇，运用工业4.0技术，建立 数字化供应网络，进而实现企业战略目标。我们拥有增材制造、物联网和数据分析方面的精深洞 见，能够协助企业重新评估人才、流程和技术，以适应先进制造实践日新月异的变化发展。 封图：J.F. PODEVIN 工业4 工业4.0与数字孪生 目录 前言 | 2 数字孪生：定义与价值 | 3 创建数字孪生 | 6 提升商业价值 | 9 如何着手部署 | 11 结语 | 13 尾注 | 14 制造业如虎添翼 1 前言 生产流程数字化趋势日益明显，已是大势所趋。受此趋势影响，大量企业努力寻求 有效策略，以期从运营和战略层面推动实际价值的创造。 数 字化解决方案的确能够为企业带来巨 大价值，达到互联智能技术出现前无 法企及的水平。数字孪生是近期的热 门概念：物理实体或流程的准实时数字化镜像， 有助于企业实现绩效提升。 直至今日，由于数字技术能力有限，且计算、存 储和宽带成本过于高昂，数字孪生及其海量数据 处理对于多数企业来说仍是一个难以掌控的领域。 但近年来，这些不利因素已大大减少。1成本的大 幅降低和能力的显著提升引发了巨大变化。企业 领导人得以综合信息技术和运营技术，创建和利 用数字孪生。2 数字孪生为何如此重要？企业为何应当考虑采用

面向新型电力系统的 数字孪生技术 电机工程与应用电子技术系 Department of Electrical Engineering Digital Twin Technology for a New Type of Power Systems 沈 沉 1 02 传统电力系统仿真与数字孪生 03 构建电力系统数字孪生的关键技术 01 目录 CONTENTS 04 04 电力系统数字孪生技术实践 电机工程与应用电子技术系 Department of Electrical Engineering 对数字孪生概念的解读 2 01 对数字孪生概念的进一步解读 3 • 数字孪生到底是什么 —— 模型、仿真、系统工程？ • 数字孪生最关键的特征是什么？ • 提出数字孪生概念的目的是什么？ 对数字孪生概念的进一步解读 Department of of Electrical Engineering 电机工程与应用电子技术系 4 • 数字孪生概念的起源 • 数字孪生（ Digital Twin ） DT 一词，业界一般认为，最早是密西根大学 Michael Grieves 教 授于 2002 年针对产品全生命周期管理（ PLM ）提出的一个概念，当初并不叫 Digital Twin ， 而是叫 镜像空间模型（ Mirrored

工业数字孪生平台解决方案 -- 数字孪生技术为工业高效赋能 01 总体架构 02 解决方案 03 实施保障 目 录 总体架构 1 总体架构 孪生与数字底座工具链 工具链：孪生工厂遵循 DevOps 进行微服务开发， 调用 AI 求解器进行运筹计算， 同时调用统一门户进行用户、组织等管理。 孪生与数字底座中台 ▌ 业务中台：所有公共和共享业务场景汇集到中台包括设备中 完成的数据支持订阅和 API 网关的统一调用， 形成业务数据模型供孪生工厂使用。 孪生与数字底座模型 利用数据模型建立各模型的关联关系网， 通过统一模型的统一编码识别到虚拟设备， 将物模型 / 业务模型贯通到虚拟设备 中，形成数据驱动虚拟设备的仿真可视。将算法模型 / 成本模型引入到虚拟设备， 用作孪生的仿真分析及优化。 数据模型关系图谱 孪生与数字底座 IOT ▌ 数据采集：软网关采集完数据后会将实时数据统一推送到 送到 IOT 平台。 IOT 平台会进行数据物模型构建，把实时性要求高的数据 通过数字底座 IOT kafka 推送 /mqtt 订阅到孪生工厂进行调用 ， 同时数据中台进行存储供孪生工厂进行历史回溯分析。 ▌ 反向控制：针对部分设备的控制，孪生应用先通过 IOT 传输控制信号到 kepware 网关进行试点处理。试点验证后所有上下行都 通过物联网平台 - 软网关链路。 入

基于数字孪生的核电主设备智能制造 探索与实践 1/24 目 录 01 核电智能制造技术示范项目 02 数字孪生赋能核电智能制造 2/24 Part 01 核电智能制造技术示范项目 3/24 上海电气是全球领先的工业级绿色智能系统解决方案提供商 ，作为中国动力工业的摇篮 ，创造了众多中国 和世界第一 ，业务遍及全球。 太阳能发电 储能 风电 燃气发电 燃煤发电 数字孪生赋能核电智能制造 11/24 设计制造协同 制造过程协同 供应链一体化协同 数字化交付协同 《关于推进核电数字化转型发展的指导意见》 探索使用数字孪生技术赋能核电主设备智能制造 系统 集成 …… 数据 治理 …… 数据价 值挖掘 …… 2.1 建设需 求 磨破嘴 12/24 整合企业各类数据 ，应用数字孪生技术 ，打造精益高效的“核电主设备制造数智孪生空间”。 纵 向 运营 预测 数智孪生空间 订单、工艺、采购、制造、试验 到交付全过程业务世界数字孪生 实现从园区建筑到车间设备的 物理世界数字孪生 2.2 建设愿 景 业务 运营 风险 管控 品牌价 值提升 市场 宣传 数字孪生技术 设备 状态 项目 合同 项目 计划 出入 库 能耗 数据 销售 订单 采购 订单

电网数字孪生和人工智能技术的融合发展思路 南方电网能源发展研究院 徐梦 2025 年 9 月 ©CSG 2023. All Rights Reserved 2025-9-29 第 1 页 02 南方电网数字孪生领域技术发展现状 01 南方电网人工智能领域技术发展现状 05 系统融合发展思路 04 融合的关键挑战 07 实施路径与展望 06 数字孪生和人工智能融合发展场景 03 融合的背景与必要性 目录 / Contents ©CSG 2023. All Rights Reserved 01 南方电网人工智能发展历 程 ©CSG 2023. All Rights Reserved 早期自动化 数字孪生运行 非结构化 知识 电气机理 与知识 绿色化 数字化 人工智能 + 气象特征 地理信息 02 南方电网数字孪生领域技术发展现状 ©CSG 2023. All Rights Reserved 序号 工程名称 地理位置 投产时间 工程特点 1 220 千伏大英山输 变电工程 海南省 海口市 2020 年 9 月 南网首座数字孪生变电站

风电设备运行监测不足 数字孪生 随着现代信息技术和能源技术的深度融合 ，能源转型的数字化、智能化特征进一步凸显 ，数 字化是基础、智能化是关键 ，信息流与能量流融合是必然趋势。数字孪生技术为解决海上风电运 维难题提供了新的思路和技术手段。 数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术 5 中国华能集团清洁能源技术研究院 场站数字孪生 基地 / 区域数字孪生 气象数字孪生 虚实 映射 可控制 智能终端 " " 数字孪生 系统 可存储 分布式 仿真模型 数据基座 工业互联网 数据来源 健康度评估 | 故障诊断与预警 … … 数据来源 气象孪生数据 | 设备孪生数据 | 运行数据 … … 典型应用（优化类） 场站功率预测 | 场站有功无功优化 … … 数据来源 气象孪生数据 | 场站孪生数据 | 大数据平 台 … 典型应用（决策类） 维 数字孪生技术路线

智慧水务水利综合解决方案 成功案例 目录 01 02 03 04 智慧水务一体化 智慧排水 水利数字孪生 智慧供水 智慧海绵城市 19 21 23 25 27 广州智慧水务项目 南宁邕江防洪排涝综合管理项目 深圳龙岗水利数字孪生项目 清远连南智慧供水项目 萍乡海绵城市建设项目 杭州智慧排水系统建设项目 南宁防涝预警监控项目 广州穗智管项目⸺水务专题 业务覆盖全国31个省级 行政区域和220多个地市 研发人员占35%以上 3家全资子公司 及16个分支机构 空间规划 工程建设项目审批管理 城市体检评估 市政基础设施管理 房屋综合管理 水旱灾害防御 水利数字孪生 排水管理 海绵城市 供水管理 智慧水务 智慧城建 城市数字公共基础设施 01 企业资质 企业荣誉 广州拟上市高企百强企业 智慧城市先锋榜优秀企业 广州市首批民营领军企业 以城市排水防涝为安全底线 02 奥格智慧海绵城市系统 （AWater iLID） 10 奥格水利数字孪生平台（AWater DT）利用大数据、人工智能、物联网、虚拟仿真等技术，顺应数字 技术发展新趋势，结合工程信息化、数字化基础条件，构建“全域互联、全景可视、全程智控”的流域水 利数字孪生平台。 功能介绍 产品介绍 ① 数据底板 提供数据汇聚、数据治理、数据服务等功能，将流域范围地理空间数据和精细化BIM模型按统一

成就美好未来 DUT Artificial Intelligence Institute, Dalian 2 内容提纲 基础控制与智能感知 2 设备维护与智能诊断 3 单位简介与主营业务 1 数字孪生与虚拟工厂 5 调度优化与智能管控 4 DUT Artificial Intelligence Institute, Dalian 3 研究院简介 XX 人工智能 XX 研究院成立于 2018 技术中心 智慧康养产业 技术中心 元宇宙产业 技术中心 DUT Artificial Intelligence Institute, Dalian 9 内容提纲 单位简介与主营业务 1 数字孪生与虚拟工厂 5 调度优化与智能管控 4 基础控制与智能感知 2 设备维护与智能诊断 3 DUT Artificial Intelligence Institute, Dalian 10  干熄焦循环风温度智能控制系统 DUT Artificial Intelligence Institute, Dalian 13 内容提纲 单位简介与主营业务 1 基础控制与智能感知 2 数字孪生与虚拟工厂 5 设备维护与智能诊断 3 调度优化与智能管控 4 DUT Artificial Intelligence Institute, Dalian 14 设备维护与智能诊断 ——工业智能装备精准运维

- 2020 年 全面建成智慧管网，在役管道数据恢复 和智能化改造全部完成，数字孪生体和 管道物联网实现全覆盖；建成智慧管网 云平台并实现各信息系统深度融合；实 现天然气管网全局全时段运行优化，降 低管网综合能耗。 2023 年 - 2025 年 全面实施智慧管网解决方案，新建管道全 面应用数字孪生体与全面泛在感知方案； 完成科技重大专项研究并启动成果推广应 用；加强信息系统融合，实现区域天然气 资产管理 数据管理 2017 年 7 月， Gartner 公司发布 的新兴技术趋势报告中概括未 来 5-10 年技术趋势，其中数字 孪生、云计算、工业互联网、 大数据、人工智能等技术兴起 对传统工业的升级提供了重要 技术手段。 数字孪生 生物芯片 智能工作空间 碳纳米管 量子计算 自修复系统技术 会话式人工智能平台 —— 自动驾驶 L5 、 设备故障诊断作出及时有效评价和判断，及时发现潜在风险及隐患，并快速提供处置建议 建立统一的建设期与运营期数据标准，有效整合企业内部与外部数据，形成与实体资产一一对应的数字孪生体，与业务活动和机理仿 真结合，实现数字孪生体动态更新及趋势预测 完成管输能力经营与调运方案一体化优化，满足全面远控、供需平衡、调运模拟与全局优化的需要，确保管网运营安全、可靠和高效 打通设计、建设与运营的数据通路，