面向智能制造的数字孪生技术典型应用场景探析
DOI: https://doi.org/10.64083/STE2610418
作者
左鹏，张欣，崔文雅
摘要
在物联网、大数据等新一代信息技术推动制造业数字化转型的背景下，数字孪生技术成为智能制造与工业 4.0 发展的关键支撑，受到各界高度关注。本文基于现有文献与技术报告，系统梳理数字孪生的多视角定义与发展历程，明确其核心为物理实体在虚拟空间的全生命周期动态映射，从技术目标、技术发展脉络、核心技术特性三个维度深度剖析数字孪生技术体系，提炼出物理实体、虚拟模型等五大核心要素，同时介绍 IEEE2025 年发布的工业数字孪生 L1-L5 五级成熟度模型，该模型为企业评估应用水平、制定升级策略提供统一量化标准。在此基础上，从工厂生命周期、产品生命周期及二者融合的生产制造环节三大维度，结合技术目标与特性分析数字孪生在各典型制造场景的应用现状，对比其对传统制造模式的升级优化效果，展现该技术在推动设计仿真化、施工智能化、运维预测化、生产透明化等方面的核心价值。研究旨在清晰呈现数字孪生技术在制造业的应用逻辑与实践路径，为制造企业的数字化、智能化升级提供参考。
关键词
数字孪生；制造业；成熟度模型；智能制造典型场景
