《技术π 》第一期

自"工业4.0""愿景被广泛接受以来，加之工业互联网的飞速发展，让数字孪生在业内涌起一股浪潮。

发展至今，数字孪生技术已逐渐应用到诸多领域，尤其是制造业，是数字孪生的主战场之一。并有业内人士表示，数字孪生是当前最大的技术趋势之一，预计在未来三年内，85%的物联网平台将具备数字孪生功能。

# 传统制造转智能制造的重要手段

为何火热？自有其价值所在，尤其是在数字化时代，更加凸显其价值，被制造企业作为实现数字化转型目标的关键技术。同时，也是制造业实现智能制造建设数字化工厂的重要手段。

它可以为制造业带来建模方面的CAD技术、仿真方面的CAE技术、工艺仿真技术、工厂仿真技术、工业控制技术、辅助制造的CAM技术、制造执行的MES技术、产品全生命期管理的PLM技术和企业资源管理的ERP技术。以及有效赋能制造业实现更敏捷、高效、精细的生产、培训和经营管理。基于以上方面，数字孪生技术在制造业已被广泛认可。

# 制造业转型的关键技术

据之江实验室高级研究员华炜表示，数字孪生能帮助企业提升制造和管理效率，更重要的是，数字孪生记录下所有数据，能对未来进行更可靠的预测。

中国工程院院士谭建荣认为，制造企业转型升级迫在眉睫，数字孪生作为前沿关键的智能技术，将给制造业带来革命性的变化。

谭建荣进一步补充道，“发展数字经济必须有数字化产品，没有产品，数字经济就成了空中楼阁。”数字化的产品包括两个层面，一个是把数字技术本身做成产品，一个是把传统产品数字化，无论是哪个，都要用到数字孪生技术。

数字孪生的价值有目共睹，加之政策支持下，中国制造产业的数字升级正在加速推进，数字孪生迎来快速发展的机遇期。

“不解决桥的问题，过河就是一句空话”。目前，对广大中小微企业而言，在打造数字化工厂的过程中仍存在很多问题，如由于企业对制造过程的数字化重视程度不够，对数字化工厂、智能工厂和智能制造的关系理解不透彻，导致企业在打造数字化工厂时会面临诸多难题。

难题既然产生，自然有解决的人与办法出现。有越来越多的供应商开始推出与数字孪生相关的服务或产品，目前已经能够为中大型工厂智能化管理提供更完美的解决方案。这些服务或产品往往是定制化的因而成本较高，但是基于数字孪生的巨大价值将很快抵消用户的前期投入。

截至目前，西门子、东土科技、东方国信、赛意信息、长飞、拓斯达都推出数字孪生技术解决方案及产品，助力制造制造企业加速转型，他们的产品能为制造业带来哪些有用价值？下面，跟着大东时代智库（TD）一起来了解下。

# 数字孪生技术供应

1）西门子Simcenter

西门子Simcenter 产品组合将仿真和物理测试技术与智能报告和数据分析技术相结合，以帮助用户创建数字双胞胎（DigitalTwin），可以更准确地预测产品开发过程中各阶段的产品性能。而且，在Simcenter 产品组合中西门子还引入了基于西门子NX 软件平台所创建的新一代3D CAE 解决方案Simcenter 3D。它集成多种解决方案的功能，并可覆盖广泛的仿真学科与行业应用。

图片来源 | 西门子Simcenter

应用价值：

1）Simcenter解决方案包括广泛的学科，包括结构、流动、电磁、运动、热、控制等，帮助客户从材料到整个系统性能进行建模；

2）Simcenter智能设计空间探索的解决方案可跨越结构、流动、电磁、运动等学科，打破软件数据传递壁垒，帮助客户快速寻找最优设计；

3）Simcenter提供流程自动化、云计算等技术，帮助客户缩减研发周期；

4）Simcenter提供仿真测试一体化的整体解决方案，基于MBSE概念建立模型传递，团队沟通合作机制，在研发过程中保持高度集成。

应用场景：

解决方案覆盖企业的研发、生产、运维等环节。

2）东土科技INTEWELL

东土科技面向工业互联网领域打造INTEWELL工业级网络操作系统，该系统基于微内核架构，支持虚拟化的国产自主可控的工业互联网操作系统，它支持多业务多工业协议融合，可兼容多种应用生态，提供灵活易用的开发工具支持，为工业互联网领域多个行业、不同能力的工业应用提供安全可靠的统一基础运行平台。

图片来源 | 东土科技Intewell

应用价值：

1）以高实时的特性实现现场控制层的自主可控以及人工智能的应用，实现网络化、协同化与实时控制的统一；

2）具备极高的模块化程度，根据应用场景需要实现自由裁剪定制；

3）引入虚拟化技术的虚拟机管理抽象层，对硬件资源抽象以支撑"软件定义机器"，达到针对业务的实时确定性/安全性/可靠性保证。

应用场景：

已广泛应用于飞行器、舰船、工业通信、工业控制、边缘计算等场景。

3）赛意信息智能制造综合软件套件

赛意信息智能制造综合软件套件(SMOM)应用数字孪生技术，可以模拟工厂内的“集控中心”，以直观的可视化界 面展示产线生产情况。通过数字孪生构建虚拟工厂，对生产进行规划、设计、优化和监控，打造企业工业制造第二现场，进一步提升企业的运营管理能力。

图片来源 | 赛意信息SMOM

应用价值：

1）“标准平台+行业套件包+配置化服务”的业务模式，能更好的发挥赛意自身连接者服务优势。

2）已扩展成一套产品化、专业性强、成熟度高、制造运营一体化的智能制造综合解决方案。

应用场景：

主要面向离散行业，尤其是家电、通讯设备、装备制造、电子产品等高景气行业客户，目前已经为诸如美的、小熊、TCL等多家头部客户提供柔性的软件支撑服务体系，拥有从供应链端开始，至物料流转、计划排程、制造执行、质量控制、仓储管理、设备管理、工况数据采集等全方向、完整的多个功能模块。

4）东方国信数字化工厂

东方国信在5G、VR、数字孪生业已有布局，子公司厦门图扑自主研发的HT二三维可视化引擎，能够支持常见的虚拟现实设备（VR），已应用于虚拟营业厅、数字化工厂等相关项目。其中，数字化工厂项目中主要覆盖生产过程监控、设备点巡检、远程故障诊断、无人值守等典型工业互联网场景。

应用价值：

1）二三维可视化

2）支持常见的虚拟现实设备（VR）

应用场景：

主要覆盖生产过程监控、设备点巡检、远程故障诊断、无人值守等典型工业互联网场景。

5）长飞5G+光云工业互联网平台

长飞将工业互联网的数据采集能力与设备管理能力和5G及全光网络高速率、大带宽、低时延、高可靠的特性相结合，突破5G+全光网络组建、设备管理与数据采集、模拟仿真、数字孪生、工业大数据等关键技术，形长大飞‘5G+光云工业互联网平台’。

应用价值：

1）棒纤缆全制造过程的数字化；5G结合AI、图像分析、自动控制、AR/VR等多样化应用技术；

2）建立全面运营的知识数据模型，应用工业互联网大数据分析能力，实现数字化驱动的经营决策，全面提升公司数字化管理水平；

3）可以应用工业互联网进行服务化延伸，与重要客户共享质量数据，助力行业高质量发展。

应用场景：

包括质量检测、远程设备控制、设备故障诊断、生产现场检测等场景，持续探索光通信行业工业互联网场景

6）拓斯达“拓星链”数字化工厂解决方案

拓斯达推出的“拓星链”作为新一代便捷型数字化工厂解决方案，拓星链通过监测设备运行所产生的振动等物理信号，利用AI算法，构建出设备运转模型，可实现生产设备状态24小时无缝健康检测、设备运行异常预警与记录、工厂生产效率数据可视化管理、呼叫设备维护保养服务等功能。借助拓星链系统，可帮助企业在生产过程中规避30%以上潜在故障风险，降低20%以上维护时间，节省80%人力用工成本，减少25%设备维修费用，生产综合效率提升高达15%。

应用价值：

1）建立数字档案，使设备及事件管理简单化、高效化、正规化；

2）用户可通过PC端或移动端可快速查看车间设备信息、健康记录、开工率、维保记录等内容，实现设备全生命周期的数字化管理；

3）车间信息及生产设备可在客户端实时显示，信息数据可视化，用户可通过PC端或移动端的数字大屏等进行查看，多方位、多角度、全景展现设备运行的各项指标，让设备管理更简单；

4）主动预警，提示检修保养，避免设备因继发性损坏或意外停机带来经济损失，变事后维修为事前预防；

5）客户端一键报修。

应用场景：

覆盖企业生产、数据可视化管理、远程设备控制、设备故障诊断、生产现场检测等场景。

# 写在最后

数字孪生技术和工业互联网不断融合，越来越多企业意识到数字孪生带来的价值，因此数字孪生技术会越来越受到欢迎。以上几款解决方案各有优点，如西门子Simcenter ，它能给制造业带来最大价值就是使制造业走上零成本试错之路，它通过数字孪生技术，让制造业前期大量的工艺、产品、开发，拥有不断试错、不断调试的过程，以此来降低创新的成本，提高创新的效率。还提供自动化、云计算等技术，帮助客户缩减研发周期。

而赛意、东土科技、东方国信、长飞、拓斯达的价值更多是在于提升企业数字化管理水平，以及工厂端远程设备控制、设备故障诊断、生产现场检测、无人值守、生产过程监控、研发、生产等方面。

数字孪生技术推动制造业快步走在数字化转型发展的大道上，定制化的解决方案将赋予传统制造业的新生，同时，也已经成为新产品开发的重要工具之一。