數字化雙胞胎（DigitalTwin）技術是實現中國製造2025的關鍵技術之一，也是數字化工廠的核心部分，包括“產品數字化雙胞胎”、“生產工藝流程數字化雙胞胎”和“裝置數字化雙胞胎”，完整真實的再現整個設計、工藝規劃、製造流程的整個虛擬過程，相當於對立於真實物理世界而言存在於一個全生命週期的賽博空間，穿越物理世界存在著它的雙胞胎兄弟：數字化世界。這個虛擬的數字化世界再現了整個產生到殆盡的過程，從而幫助企業在實際投入物理物件（如裝置資源）之前即能在虛擬環境中進行設計、規劃、優化、模擬、測試、維護與預測等，在實際的生產運營過程中同步優化整個企業流程，最終實現高效的柔性生產，提高企業持久競爭力。

        對於中國製造業企業來說，向智慧化轉型必然離不開工廠的數字化轉型，必然離不開“數字化雙胞胎”的全面應用，而數字化雙胞胎的應用又離不開工業化模擬技術的支援（包含設計模擬、工藝模擬、流程模擬等），行業內普遍處於探索實踐階段，方案落地的案例會漸漸增加。

        某專業諮詢公司預測到2021年會有50%的大型企業會使用數字化雙胞胎，這意味著它開啟著一種全新的商業邏輯：工業價值的數字交付，無論交付物是智慧裝置或產品或解決方案，還是一座數字化工廠，或是一條數字化生產線。（編者注：現在越來越多的專案要求系統解決方案必須進行數字化模擬驗證，這已經成為一種潮流，一種科學規劃的前提，不管企業是服務或產品的提供者還是供應商，進行前期的數字化規劃模擬已經勢在必行。）首當其衝的是企業的一把手，是否決定授權團隊獨立承擔新任務？一家物流裝置供應商在供給某公司硬體裝置的同時還要交付一套數字化雙胞胎和支撐軟體，以及作此規劃的效果等科學依據（為什麼用這個數量？為什麼這個流程？為什麼這麼佈局？它的規劃產能效率是多少？等等...），裝置自動化的邏輯虛擬驗證等。這意味著在簽訂合同的同時，合同裡面會明顯強調出現軟體交付和數字化交付或者模擬驗證，合同裡面的供應清單是有科學數字化計算為依據的，不是憑空拍大腦或者數學計算得出來的。這是一次商業的變異，遠離了企業傳統資訊化的邊界，這種嚴峻的考驗不僅涉及到了成本和經濟性的問題，而且引發了商業模式和交付方式的思考，技術的科學化升級。

        工業界的思維方式，正在從天真時代、理智時代，走向科學時代：以實際演進路徑作為控制，並非歷史經驗或現場試驗來提供技術支援。從行業發展趨勢上看，家家企業開始爭著上數字化賽道，然而這背後需要軟體的力量提供支援。舉個例子，全球最大的軍火製造商洛克希德馬丁，是世界上最大的軟體企業，程式碼數量超過微軟，依靠著無處不在的軟體和數字技術，推動著自己成為數字化企業。西門子公司組建了數字化工廠集團，2020年的願景是將“數字化工業”成為三大運營公司之一，與“天然氣與發電”、“智慧基礎設施”並列。西門子公司在數字化轉型的道路上既給別人名槍，自己也是一個競賽的參與者，儼然是從工業巨頭往數字化帝國轉彎。最後強調一下，企業數字化不是趨勢，而是現實。

        通過數字化雙胞胎的實施，全面應用模擬技術，大大降低設計與生產製造過程的不確定性，提供方案模擬和優化驗證。通過虛實互聯技術，將數字化模型與真實的物理世界相連，採集物理世界如裝置等的實時執行資料資訊，產品製造過程資訊，此外製造過程可以通過數字化模型直觀展示。通過資料互聯，資訊互聯，模擬與物理互聯，系統深度整合下深入的分析挖掘，可以優化方案，分析瓶頸，並且通過模擬對策略進行評估，便於決策者科學決策。例如通過plantsimulation軟體或其它模擬軟體進行二維或者三維模擬製造企業生產線，通過模型輕量化，按照生產線實際佈局情況進行數字化佈局模擬，通過與資訊系統的深度整合，將採集到的裝置執行資料和系統資料進行結合，在虛擬世界檢視產線執行情況。

        在虛擬環境下進行未來生產線的裝置模擬，有助於管理者直觀的瞭解未來生產線的裝置組成和佈局情況，規劃工藝路線，對於不合理的地方可以提前檢視並進行調整，降低因設計不合理而帶來的時間、成本等資源浪費。通過模擬，一般會模擬企業日常執行情況，甚至企業年執行情況都可以預測出來，效果主要體現在裝置利用率、能源利用率、生產效率、縮短週期等等重要指標上。數字化模擬帶來的效益尚且不言，其功能優勢符合國家和企業戰略需要，切中企業生產實際所需，通過模擬的應用可以降低企業投入、提高產出，給企業帶來巨大收益，相信未來一定會有更多的企業加入或者應用數字化模擬來解決實際問題的行列！

文章來源：微信公眾號《模擬智造》