數字雙胞胎正在推動智能制造的生產效率

數字雙胞胎正在推動智能制造的生產效率

什么是數字雙胞胎

所有“產品”最早是人類大腦里的一個模糊概念，在沒有數字化模型幫助的情況下，要打造出一件產品或一套生產流程，必然會經歷多次迭代設計，有時候僅僅為了驗證產品的某一個尺寸，部件之間的裝配關系，流程的某一環節，就不得不制造出很多個中間產品或重新設計流程（被稱為打樣），耗費大量時間、金錢和人力。采用數字化模型的設計技術（常指CAD技術，即數字化輔助設計），就可在虛擬的三維數字空間里從無到有地創造出部件和產品以及工藝流程。在虛擬的三維空間里，可以輕松的修改部件和產品的每一處尺寸和裝配關系，使得產品幾何結構的驗證工作、裝配可行性的驗證工作、流程的可實行性大為簡單，因此可以大幅度減少迭代過程中的物理樣機的制造次數，時間，成本。除此之外，專門的電路CAD設計技術可以根據電路以及器件的原理，在三維數字空間設計出電路，并且也可以進行虛擬的驗證和迭代設計。同樣也可以大幅度減少制造物理樣機的代價。這就是數字化模型一定會早于物理實體產品出現的原因。實際上，在最終的產品制造出來之前，有很多個數字化模型代表著產品迭代的各個階段。這些模型或者其中的一部分，仍然有可能被以后的型號或者產品線所采用，這也是數字化模型的一個附加好處。

建模仿真的“前世今生”

制造業是目前數字雙胞胎最常用的行業，按時向客戶提供保質保量的產品對制造企業至關重要，如果機器的運轉不能協同并以適當的容量工作，就會影響員工、生產、可交付性以及最終客戶的滿意度；采取實時監控、不中斷生產的情況下進行測試、并且能夠在設施中收集的數百萬個數字據點獲得更多信息，數字雙胞胎使制造企業更加智能。

在德勤的一份案例研究中，一家工業制造企業決定采用數字雙胞胎方法，來解決其在現場遇到的問題，從而解決維護費用和客戶延遲交付。制造企業收集了設備以及正在生產的產品數據，來研究裝配過程及其與產品質量的關系。因此，該項目能夠識別低效率并優化裝配流程，將返工率降低了15％至20％。

數字雙胞胎的國內現狀

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