智慧城市的兴起，标志着城市管理模式的重大转变。这些高度精细的虚拟模型，为城市规划、基础设施管理与应急响应等领域，带来了前所未有的革命性潜力。 目前，全球超过半数的人口居住在城市，而未来50年内，城市建筑环境预计还将增倍。在此背景下，若继续沿用传统管理方式，必将带来巨大的经济代价。特别是在气候和人口结构急剧变化的今天，依赖过时的规划与设计方法，可能导致全球性的、灾难性的财政损失。沿海城市不仅是重要的经济中心，也承载着全球大部分人口，因此面临的风险尤为严峻。如果城市无法快速适应环境变化、模拟实时情景并有效应对潜在的干扰，那么相关的应对成本、生产力损失以及民众与投资者信心的下降将持续加剧。

在数字化与智能化加速演进的背景下，航天装备试验验证工作面临着更高的精度、效率和可视化要求。传统试验方式存在数据展示抽象、场景模拟受限、硬件适配单一等问题，难以满足复杂试验场景下对过程和结果直观分析的需求。

随着工业4.0的深入发展，制造商和物流运营商正在竞相实现数字化转型。在人工智能、物联网和云计算等众多热门技术中，有一项技术正悄然创造价值，那就是数字孪生。数字孪生最初应用于航空航天和产品生命周期管理，如今的数字孪生正通过实时可视化、预测分析和协同决策，重塑供应链管理模式。

企业的兴衰成败，很大程度上取决于其开发和推出新产品的能力。未来五年内，预计约有30万亿美元的企业收入将来自尚未进入市场的产品。然而，打造成功的新产品正变得愈发困难。为了吸引客户，产品需要在性能和功能上不断突破，而这些往往需要整合复杂而创新的技术。此外，消费者对下一代产品的可持续性要求越来越高，这为材料选择、组件设计、可维修性以及报废处理带来了新的限制，而降低研发成本的压力依然巨大。在这样的背景下，企业正致力于提升数字化产品开发能力，希望通过这些技术加速设计和工程周期，同时优化研发流程以降低成本。一项调查显示，75%的产品开发高管将数字化列为首要任务。随着计算能力、分析方法和人工智能的进步，数字化产品开发方法也在不断演进。这些技术催生了数字孪生——即当前或未来产品的数字化副本，能够模拟其物理对应物的所有特性。与在现实世界中交互或修改产品相比，虚拟环境中的操作更快、更便捷、更安全。产品开发负责人期待数字孪生能够加速产品开发流程、改善结果并降低成本。他们正积极投资这一技术，预计未来五年，全球数字孪生市场将以每年约60%的速度增长，到2027年市场规模有望突破735亿美元。

在航空制造领域，飞机部件的对接装配是飞机制造过程中的关键环节。传统的部件装配方式高度依赖操作人员的经验和反复调整，调姿过程耗时较长，且难以保证每次装配都能达到最优状态。随着虚拟现实技术的成熟，虚拟装配技术作为一种新兴的数字化装配验证手段，逐渐在航空制造领域得到应用。它能够在虚拟环境中进行预装配，通过多目标优化算法得出满足装配状态的部件调姿点坐标值，从而显著提高装配效率和精度。

数智孪生是“真实流程、产品或服务的精确虚拟副本或模型，用于数字仿真、测试、建模和监控”。它可以模拟设备、设施甚至整个供应链的运行状态，其本身已经非常强大且富有洞察能力。而当 AI加入后，数智孪生的潜力更是被无限放大。

传统模块化生产系统（MPS）教学长期面临设备成本高、拆装灵活性差、实验时间受限等难题。为解决这些问题，河北科技大学研究团队基于MakeReal3D平台，开发了一套沉浸式MPS虚拟仿真实验系统。

在当今环境下，企业面临的挑战不断增加。从可持续发展目标的要求到员工数字技能的提升，转型的呼声越来越高。然而，即使是经验丰富的领导者，也很难在这种前所未有的商业环境下实现转型。企业如何在满足可持续发展目标的同时保持盈利，并加速产品开发、拓展收入来源、提升协作与决策效率？本文将介绍“数字孪生”（Digital Twins）技术如何促进数字化转型。

在建筑、桥梁等工程领域，高强钢筋螺纹加工效率与质量直接影响工程安全与成本。传统高强钢筋螺纹加工生产线设计依赖物理验证，存在周期长、成本高、规划复杂、灵活性差等痛点。河北科技大学研究团队突破性融合虚拟现实技术，提出了一套基于UG、3Ds Max与MakeReal3D的高效设计与仿真方案，为行业提供新思路。

运用数智孪生技术，制造业的生产流程将迎来革命性变革。该技术使制造业实现持续监控、实时数据分析和沉浸式培训，从而优化制造效率。借助数智孪生，企业可深入洞察运营状况，提升决策能力并提高整体生产力。