数字双胞胎正在推动智能制造的生产效率

数字双胞胎正在推动智能制造的生产效率

什么是数字双胞胎

所有“产品”最早是人类大脑里的一个模糊概念，在没有数字化模型帮助的情况下，要打造出一件产品或一套生产流程，必然会经历多次迭代设计，有时候仅仅为了验证产品的某一个尺寸，部件之间的装配关系，流程的某一环节，就不得不制造出很多个中间产品或重新设计流程（被称为打样），耗费大量时间、金钱和人力。采用数字化模型的设计技术（常指CAD技术，即数字化辅助设计），就可在虚拟的三维数字空间里从无到有地创造出部件和产品以及工艺流程。在虚拟的三维空间里，可以轻松的修改部件和产品的每一处尺寸和装配关系，使得产品几何结构的验证工作、装配可行性的验证工作、流程的可实行性大为简单，因此可以大幅度减少迭代过程中的物理样机的制造次数，时间，成本。除此之外，专门的电路CAD设计技术可以根据电路以及器件的原理，在三维数字空间设计出电路，并且也可以进行虚拟的验证和迭代设计。同样也可以大幅度减少制造物理样机的代价。这就是数字化模型一定会早于物理实体产品出现的原因。实际上，在最终的产品制造出来之前，有很多个数字化模型代表着产品迭代的各个阶段。这些模型或者其中的一部分，仍然有可能被以后的型号或者产品线所采用，这也是数字化模型的一个附加好处。

建模仿真的“前世今生”

制造业是目前数字双胞胎最常用的行业，按时向客户提供保质保量的产品对制造企业至关重要，如果机器的运转不能协同并以适当的容量工作，就会影响员工、生产、可交付性以及最终客户的满意度；采取实时监控、不中断生产的情况下进行测试、并且能够在设施中收集的数百万个数字据点获得更多信息，数字双胞胎使制造企业更加智能。

在德勤的一份案例研究中，一家工业制造企业决定采用数字双胞胎方法，来解决其在现场遇到的问题，从而解决维护费用和客户延迟交付。制造企业收集了设备以及正在生产的产品数据，来研究装配过程及其与产品质量的关系。因此，该项目能够识别低效率并优化装配流程，将返工率降低了15％至20％。

数字双胞胎的国内现状

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