技术秘籍 | 特别的“数字化双胞胎”，给特别的你

每年此时，“果粉”最乐此不疲的事情，就是猜测下一代苹果手机到底长什么样？

 

其实，你有没有想过这样一个情形：未来的用户，也许不再需要猜测，而只需在下订单时，标明自己对手机功能、配置的个性化需求，就能够按照正常的周期、价格拿到属于自己个性化定制的新版苹果手机？这就是所谓“个性化大批量生产”的工业模式。

 

众所周知，工业产能已经被提升到前所未有的高度，未来，个性化大批量生产模式将是工业企业自身需求突破的一种必然选择。而工业企业要实现这样的模式转变，就只有通过数字化的方式——在西门子，数字化解决方案的核心被称为“Digital Twin”（数字化双胞胎）。戳下方视频，带你解密“数字化双胞胎”！

 什么是“数字化双胞胎”？

对于大多数人来讲，我们总是对“双胞胎”有各种各样的主观印象：他们长得完全一样、他们性格完全一样、他们其中的一个如果情绪波动，另一个可以立即感知……没错，数字化双胞胎这个概念的提出就是基于普通人这样的想象。

 

西门子的数字化双胞胎不是某一款软件，也不是某一个平台的功能，而是利用信息化和数字化技术，结合西门子的硬件系统，形成的一个解决问题的思路。

数字化双胞胎理论的基本点，是将工业企业所面对的场景分为：现实的物理场景和虚拟的数字化场景。

数字化双胞胎解决问题的逻辑，就是在虚拟世界当中，利用包括SIMATIC IT、PLM TEAMCENTER、MES和NX等在内的软件系统，构建一套完整的，与现实世界互相对应的数字化模型，通过在虚拟的数字化世界当中充分模拟、分析和比较现实世界的物理场景，利用模型之间理想化的“孪生”特征，以数据的形式驱动现实世界的电气和自动化装置等硬件设备，从而实现虚拟世界对现实世界的驱动；同时，通过传感设备等收集和分析来自现实世界的反馈数据，改变和优化虚拟世界。

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瞧，数字化双胞胎不仅将原本分散在各个分支系统当中的设计、规划、布局、验证、优化和制造数据进行了统一，而且，也真正实现了虚拟世界对现实世界的驱动，以及现实反馈对虚拟数据的优化。

数字化双胞胎和个性化大批量生产

经典工业流程中，设计、规划、制造过程都是完全分开且串行关系，一旦设计过程发成改变，则需要大量时间改变和调整后续制造过程，需要大量时间去验证产品质量、车间产能等；其次，一旦设计发生改变，生产过程当中采用的备料、生产线工艺要求、流程都会发生改变……

 

诸如此类的原因还有很多，因此我们普遍认为：为用户定制化生产就意味着要修改设计、调整整个流程，无论是时间、成本都不可能实现同质、同价、相同周期的“普遍工业规律”。

 

然而事实上，利用数字化双胞胎技术，就能够突破传统工业体系的桎梏，从而真正解决传统经典工业流程的一切弊端。

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从技术层面看，数字化双胞胎在虚拟世界所构建的贯穿了整个生产流程的数据模型，能够在设计发生变更时，自动验证、更新和调整后续整个的排产、库存、工艺、加工等所有相关数据，并将改变通过执行系统传递到现实世界当中。因此，原本并行的系统和组织结构得到了整合和统一管理，所有的流程得到了优化，个性化大规模生产自然就可得以实现。

这就是眼前的现实

数字化双胞胎并不是理论层面的讨论，这已经是现实。

 

2016年德国汉诺威工业博览会上，西门子CEO凯飒就曾经向美国前总统奥巴马赠送一支根据其体重、挥杆习惯和力量等因素定制的高尔夫球杆——生产周期和价格与普通球杆并没有区别。

 

另一个现实的例子是：西门子在德国和中国建立的数字化工厂——西门子德国安贝格电子制造工厂（简称EWA）和西门子工业自动化产品成都生产研发基地（简称SEWC）——通过发掘数字化双胞胎的工业价值，这些企业的现实生产情况用“行云流水”来形容一点儿也不过分。再来欣赏一段安贝格工厂的现场视频。

在这里，生产订单一经下达，在整个生产过程的生产计划、物流管理、企业生产调度就已经完成：根据数字化双胞胎数据的驱动，物料自动从库房出发前往代加工区，而所有的待加工物料会携带标识其所需要经过的加工工艺、步骤和加工信息，由加工设备自动这些信息，来自动安排加工。每个操作工人的工作台上的屏幕会即时显示加工数据，同时，备料箱会同时发出提示。加工完成，零件会自动进入下一个加工环节。

 

有了数字化双胞胎，整个工厂实现了数字化。在我们眼里，整个工厂就像是一个按照既定节奏滴答作响的时钟，严谨又自在。