Digital Twin 確實(shí)是近年來(lái)出現(xiàn)的新興概念，而且普遍被國(guó)內(nèi)外大型軟硬件廠商所接受并作為宣傳用語(yǔ)！那么Digital Twin到底是什么？它可以實(shí)現(xiàn)什么樣的功能？又可以為企業(yè)帶來(lái)什么樣的效益？如何創(chuàng)建Digital Twin？目前它有哪些實(shí)際應(yīng)用？

Digital Twin是什么？

Digital Twin意為數(shù)字雙胞胎，或數(shù)字孿生、數(shù)字映射等等，業(yè)界翻譯眾多。根據(jù)智能制造資深專家趙敏老師的觀點(diǎn)：數(shù)字孿生與計(jì)算機(jī)輔助（CAX）軟件尤其是仿真軟件的發(fā)展關(guān)系十分密切。

近些年，隨著技術(shù)發(fā)展，人們提出了希望數(shù)字虛體空間中的虛擬事物與物理實(shí)體空間中的實(shí)體事物之間具有可以聯(lián)接通道、可以相互傳輸數(shù)據(jù)和指令的交互關(guān)系之后，數(shù)字孿生的概念就成形了。數(shù)字孿生作為智能制造中的一個(gè)基本要素，逐漸走進(jìn)了人們的視野。

▲圖片源于著名智能制造專家張曙教授

“工業(yè)4.0”術(shù)語(yǔ)編寫組的定義為：

利用先進(jìn)建模和仿真工具構(gòu)建的，覆蓋產(chǎn)品全生命周期與全價(jià)值鏈，從基礎(chǔ)材料、設(shè)計(jì)、工藝、制造以及使用維護(hù)全部環(huán)節(jié)，集成并驅(qū)動(dòng)以統(tǒng)一的模型為核心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和保障的數(shù)字化數(shù)據(jù)流。 通過(guò)分析這些概念可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)字紐帶為產(chǎn)品數(shù)字孿生體提供訪問(wèn)、整合和轉(zhuǎn)換能力，其目標(biāo)是貫通產(chǎn)品生命周期和價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)全面追溯、雙向共享/交互信息、價(jià)值鏈協(xié)同。

當(dāng)然，本文的重點(diǎn)不在概念，而在于大家如何準(zhǔn)確理解digital twin ，下面準(zhǔn)備了一段2分鐘介紹小視頻，希望對(duì)大家有所幫助，本視頻由e-works翻譯整理

Digital Twin能為企業(yè)做什么？

技術(shù)的發(fā)展逃不開(kāi)一個(gè)重要命題：那就是能否為企業(yè)創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值。答案是肯定的，數(shù)字孿生越來(lái)越被各大廠商重視，并作為一種服務(wù)企業(yè)的解決方案和手段，可見(jiàn)其潛力巨大。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，digital twin有以下作用：

● 映射（模擬）、監(jiān)控、診斷、預(yù)測(cè)和控制產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的形成過(guò)程和行為；

●從根本上推進(jìn)產(chǎn)品全生命周期各階段的高效協(xié)同，驅(qū)動(dòng)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新；

●數(shù)字化的產(chǎn)品全生命周期檔案，為全過(guò)程質(zhì)量追溯和產(chǎn)品研發(fā)的持續(xù)改進(jìn)奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

Digital Twin的實(shí)現(xiàn)方式

下面是創(chuàng)建Digital Twin的簡(jiǎn)要過(guò)程：

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段

構(gòu)建一個(gè)全三維標(biāo)注的產(chǎn)品模型，包括三維設(shè)計(jì)模型+產(chǎn)品制造信息（Product Manufacturing Information，PMI）+關(guān)聯(lián)屬性等。

在工藝設(shè)計(jì)階段

在三維設(shè)計(jì)模型+PMI+關(guān)聯(lián)屬性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)基于三維產(chǎn)品模型的工藝設(shè)計(jì)，最終形成基于數(shù)模的工藝規(guī)程（Model Based Instructions，MBI），具體包括工藝BOM + 三維工藝仿真動(dòng)畫 + 關(guān)聯(lián)的工藝文字信息和文檔。

在產(chǎn)品生產(chǎn)制造階段

主要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檔案 ( Product Memory ) 或產(chǎn)品數(shù)據(jù)包（Product Data Package）即制造信息的采集和全要素重建，包含制造BOM ( Manufacture BOM，MBOM ) 、質(zhì)量數(shù)據(jù)、技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)、產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)進(jìn)度數(shù)據(jù)、逆向過(guò)程數(shù)據(jù)等的采集和重建。

在產(chǎn)品服務(wù)階段

主要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的使用和維護(hù)（Operations and Sustainment，O&S），Operations主要是指操作，Sustainment既包括維修、保養(yǎng)，也包括升級(jí)和改造。

在產(chǎn)品報(bào)廢/回收階段

主要記錄產(chǎn)品的報(bào)廢/回收數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品報(bào)廢/回收原因、產(chǎn)品報(bào)廢/回收時(shí)間、產(chǎn)品實(shí)際壽命等。為下一代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改進(jìn)和創(chuàng)新、同類型產(chǎn)品的質(zhì)量分析及預(yù)測(cè)、基于物理的產(chǎn)品仿真模型和分析模型的優(yōu)化等提供數(shù)據(jù)支持。

Digital Twin應(yīng)用案例簡(jiǎn)介

工廠通過(guò)裝配仿真，工程師能夠更好地了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行狀態(tài)等↓

PTC的digital twin方案能夠通過(guò)安在自行車上裝載感應(yīng)器記錄自行車的實(shí)際情況，例如所受外來(lái)壓力、速度，以及地理位置改變等

ANSYS公司是仿真領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，通過(guò)與GE密切合作，將領(lǐng)先行業(yè)的仿真軟件與GE專有的工業(yè)數(shù)據(jù)及分析云端平臺(tái)Predix進(jìn)行集成。ANSYS杰出仿真能力與GE的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能相結(jié)合，幫助企業(yè)獲得戰(zhàn)略性的洞察力信息。

GE為每個(gè)引擎、每個(gè)渦輪、每臺(tái)核磁共振，創(chuàng)造一個(gè)Digital Twin，通過(guò)這些擬真的數(shù)字化模型，在虛擬空間進(jìn)行調(diào)試、試驗(yàn)，即可知道如何讓機(jī)器效率達(dá)到最高，只需將最優(yōu)方案應(yīng)用于實(shí)體模型上即可↓

通過(guò)digital twin，企業(yè)可以合理規(guī)劃產(chǎn)品，避免浪費(fèi)大量的物理實(shí)體驗(yàn)證、試驗(yàn)、時(shí)間及成本。