大家好，我是IT售前工程师Bernie.
近几年，我国先后出台了“中国制造”、“互联网+”、“工业互联网”等制造业国家发展实施战略，把推动制造业高质量发展作为构建现代化经济体系的重要一环，推动制造业与新型ICT技术融合，实现制造业数字化、智能化转型。
数字孪生作为连接物理世界和信息世界虚实交互的闭环优化技术，在智能制造浪潮下，已成为了最为关键和基础性技术之一。基于模型、数据、服务方面的优势，数字孪生正成为制造业数字化转型的核心驱动力。
以数据和模型为驱动，打通业务和管理层面的数据流，实时、连接、映射、分析、反馈物理世界行为。使工业全要素、全产业链、全价值链达到最大限度闭环优化，助力企业提升资源优化配置，有助于加快制造工艺数字化、生产系统模型化、服务能力生态化。
数字孪生作为综合性集成融合技术涉及跨学科知识综合应用，其核心是模型和数据。
特别是在制造业领域，各行业间原料、工艺、机理、流程等差异较大，模型通用性较差，面临多源异构数据采集协调集成难、多领域多学科角度模型建设融合难和应用软件跨平台集成难等问题。
基于高效数据采集和传输、多领域多尺度融合建模、数据驱动与物理模型融合、动态实时交互连接交互、数字孪生人机交互技术呈现等数字孪生基础支撑核心技术。有助于探索基于数字孪生的数据和模型驱动型工艺系统变革新路径，促进集成共享，实现数字孪生企业、跨领域、跨产业的广泛互联互通。
实现生产流程的可视化
数字孪生可以帮助生产制造企业优化产品生产制造流程，通过满足制造业企业的生产需求，制定全方位数字孪生服务，形成生产流程的可视化管理。
通过可视化管理，可以进一步实现生产工艺可预测优化、远程监控与故障诊断在生产管控中高度集成，提升企业生产质量，提高对生产制造的管控水平。
实现企业业务数字化
利用数字孪生技术，通过深化改革、技术改造和现代管理，实现企业数字业务化以数据流带动技术流、资金流、人才流、物资流，实现降本增效。
在设备方面，数字孪生帮助企业提升设备管理运行效率、降低产品生产设备故障率、降低设备维护成本等以降低企业运营成本。
打造高度协同的生产制造价值链
数字孪生技术促进上下游企业间数据集成和端到端汇聚，打造高度协同的上下游企业间生产制造链条，优化资源配置，提高企业效率，协同研发制造，推动企业释放更大的增值。
构筑数字孪生运营模式，赋能转型升级
数字孪生深入设计、生产、物流、服务等活动环节，贯穿贯穿产品的全生命周期，渗透到设备、车间、企业、产业链各个层级应用。
创造以产业升级、业务创新、全数字化个性化定制为导向的新的运营模式，助力企业升级改造，为传统制造转型升级赋能。
多源异构数据集成技术
在工业实际应用中，工业软件、高端物联设备不具备国产自主可控性，接入的高端设备的读写不开放，各套信息化系统差异大，因此形成设备的信息孤岛，数据流通不畅。
依托统一的数据标准，人、机、料、法、环等要素的数据，并对数据进行归集与标签化，在信息空间中建立数字工厂的镜像融合了企业的人、机、料、法、环等全域数据。
多模构建及互操作技术
数字孪生模型具有多要素、多维度、多领域、多尺度模型特点，以生动、形象的方式展示数字孪生对象“几何一物理一行为一规则”模型结构属性，实现数字孪生对象模型构建刻画。
在工业领域中数字孪生物理对象和数字空间进行模型构建后，模型间要进行交互转换，实现模型间双向映射、动态交互和实时连接。
多动态高实时交互技术
以数据和模型为驱动，以3D 数字化呈现的方式将生产过程中的人、机、料、法、环、测的各项数据融入虚拟空间，将物理实体和信息虚体连接为一个有机的整体，使信息与数据得以在各部分间交换传递，实现数字孪生全闭环优化。
同时，以友好的人机操作方式将控制指令反馈给物理对象，给予用户最直观的交互。
数字孪生工业领域主要有设备级、工厂级和产业级数字孪生服务。
应用场景如下
工厂实时监控
通过对设备制造生产设备实时数据采集、汇聚，建立实体车间/工厂、虚拟车间/工厂的全要素、全流程、全业务数据的集成和融合，通过车间实体与虚体的双向真实映射与实时交互。
在数据模型的驱动下，实现设备监控、生产要素、生产活动计划、生产过程等虚体的同步运行，满足设备状态监控、生产和管控最优的生产运行模式提供辅助数字孪生服务。
主要包括生产前虚拟数字孪生服务、生产中实时数字孪生服务、生产后回溯数字孪生服务，以确保做到事前准备到位、事中管控到位、事后优化到位。
设备全生命周期管理
通过对设备的集中监视，汇总生产过程中的设备实时状况，进行设备运行管理、维护作业管理和设备零配件全生命周期管理。
并形成设备运行和管理情况统计、设备运行情况统计、设备运维知识库。
为合理安排设备运行维护，充分发挥设备的利用率，满足设备操作、车间管理和厂级管理的多层需求提供依据。
设备远程运维
运用数字孪生技术，探索基于工业设备现场复杂环境下的预测性维护与远程运维管理。
通过收集智能设备产生的原始信息，经过海量的数据积累，以及专家库、知识库的迭加复用，进行数据挖掘和智能分析。
可以根据监控信息，对武设备生产工艺过程进行可视化，且能针对故障报警进行器件定位，并提供故障及维修案例库。
并且，可以主动给企业提供精准、高效的设备管理和远程运维服务，缩短维护响应时间，提升运维管理效率。
智能工艺培训
提供可视化的工业设备 3D 智能培训和维修知识库，以 3D 动画的形式，员工进行生产设备原理、生产工艺等培训，缩短人才培养时间。
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