科普：“數字化雙胞胎”帶來工業(yè)生產革新理念

新華社德國漢諾威4月26日電（記者 張家偉）2018年漢諾威工業(yè)博覽會上，傳統(tǒng)工廠的數字化轉型成為各大參展商著力描繪的未來工業(yè)圖景，其中一個重要概念就是所謂的“數字化雙胞胎”。

“數字化雙胞胎”這一擬人化概念，主要包括現實世界以及利用數字化技術營造的與現實世界對稱的數字化鏡像。

據德國西門子公司介紹，“數字化雙胞胎”將現實世界中復雜的產品研發(fā)、生產制造和運營維護轉換成在虛擬世界相對低成本的數字化信息，并進行協(xié)同及模型優(yōu)化，以給予現實世界多種方案和選擇。通過這對“雙胞胎”的虛實連接，數據的不斷迭代，模型的不斷優(yōu)化，進而獲得最優(yōu)解決方案。

在這屆工博會上，西門子展臺展示了一系列“數字化雙胞胎”應用場景，無論是啤酒釀造，還是汽車制造，都有這種技術發(fā)揮的空間。中國企業(yè)博眾精工科技股份有限公司在自動化生產解決方案上與西門子合作，其智能生產設備也在西門子的展臺上展出。該公司歐洲區(qū)業(yè)務總監(jiān)殷學飛介紹說，這臺展出的設備也有一部分技術基于“數字化雙胞胎”概念。

他告訴新華社記者：“通過‘數字化雙胞胎’技術，產品設計之初就可以進行虛擬調試，調試好之后，也就是整臺設備以及整個系統(tǒng)都認為可以了，我們再去組裝。”

傳統(tǒng)企業(yè)在研發(fā)過程中往往會花費巨資試驗各個不同的實體樣品性能，試驗樣品經常會損壞。生產的過程中，資源浪費和不平衡時常發(fā)生。產品維護過程中，由于可獲得的數據有限，維護成本也居高不下。

殷學飛說，原來的產品設計方法是工程師設計完之后還要做一個樣品出來，樣品會有很多缺陷，針對它的缺陷再做設計變更，改進之后才能進行批量化生產，這個過程耗時費力。“但是有了‘數字化雙胞胎’及其虛擬仿真系統(tǒng)之后，就可以基于軟件完成這一步驟。系統(tǒng)將每個細節(jié)認證好之后，運行流暢了，我們直接就可以把這臺設備做出來，然后只要再做15％或者20％這樣少量的軟件優(yōu)化，設備就可以運行。”

“數字化雙胞胎”所帶來的效率提升有助縮短新機器和新生產線的調試周期，讓產品在更短時間內上市。

殷學飛說：“現在我們的制造流程對時效性要求很高，以前一個產品可能需要一年之久，尤其像我們的智能裝備，從設計、打樣、再到批量生產，要很長時間，而基于‘數字化雙胞胎’這套系統(tǒng)來縮短交付時間之后工廠的交貨效率就會提高。”

目前“數字化雙胞胎”技術在大型企業(yè)，比如汽車企業(yè)中使用更多，尤其是在德國，未來這種技術也會逐漸有一些細分功能，以便更好地適應不同行業(yè)間的差異化需求。