Digital Twin 確實是近年來出現(xiàn)的新興概念，而且普遍被國內(nèi)外大型軟硬件廠商所接受并作為宣傳用語！那么Digital Twin到底是什么？它可以實現(xiàn)什么樣的功能？又可以為企業(yè)帶來什么樣的效益？如何創(chuàng)建Digital Twin？目前它有哪些實際應(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：數(shù)字孿生與計算機(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體空間中的實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值鏈，從基礎(chǔ)材料、設(shè)計、工藝、制造以及使用維護(hù)全部環(huán)節(jié)，集成并驅(qū)動以統(tǒng)一的模型為核心的產(chǎn)品設(shè)計、制造和保障的數(shù)字化數(shù)據(jù)流。 通過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、整合和轉(zhuǎn)換能力，其目標(biāo)是貫通產(chǎn)品生命周期和價值鏈，實現(xiàn)全面追溯、雙向共享/交互信息、價值鏈協(xié)同。

當(dāng)然，本文的重點不在概念，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)展逃不開一個重要命題：那就是能否為企業(yè)創(chuàng)造實際價值。答案是肯定的，數(shù)字孿生越來越被各大廠商重視，并作為一種服務(wù)企業(yè)的解決方案和手段，可見其潛力巨大。

簡單來說，digital twin有以下作用：

● 映射（模擬）、監(jiān)控、診斷、預(yù)測和控制產(chǎn)品在現(xiàn)實環(huán)境中的形成過程和行為；

●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的實現(xiàn)方式

下面是創(chuàng)建Digital Twin的簡要過程：

在產(chǎn)品設(shè)計階段

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

在工藝設(shè)計階段

在三維設(shè)計模型+PMI+關(guān)聯(lián)屬性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)基于三維產(chǎn)品模型的工藝設(shè)計，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)品檢測數(shù)據(jù)、生產(chǎn)進(jìn)度數(shù)據(jù)、逆向過程數(shù)據(jù)等的采集和重建。

在產(chǎn)品服務(wù)階段

主要實現(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)，也包括升級和改造。

在產(chǎn)品報廢/回收階段

主要記錄產(chǎn)品的報廢/回收數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品報廢/回收原因、產(chǎn)品報廢/回收時間、產(chǎn)品實際壽命等。為下一代產(chǎn)品的設(shè)計改進(jìn)和創(chuàng)新、同類型產(chǎn)品的質(zhì)量分析及預(yù)測、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)用案例簡介

工廠通過裝配仿真，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方案能夠通過安在自行車上裝載感應(yīng)器記錄自行車的實際情況，例如所受外來壓力、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為每個引擎、每個渦輪、每臺核磁共振，創(chuàng)造一個Digital Twin，通過這些擬真的數(shù)字化模型，在虛擬空間進(jìn)行調(diào)試、試驗，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)用于實體模型上即可↓

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