什么是數(shù)字工廠呢？根據(jù)德國工程師協(xié)會 VDI4499標準 ，數(shù)字孿生，數(shù)字工廠包括了持續(xù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的數(shù)字模型、方法和工具（包括和 3D 可視化）等。數(shù)字工廠的目標是以產(chǎn)品為，對工廠的結(jié)構(gòu)，流程和資源等進行規(guī)劃、評估和持續(xù)改進。

一個功能齊全的數(shù)字工廠所需的人員與普通工廠所需的人員相同，即運營經(jīng)理、現(xiàn)場經(jīng)理、工程師和操作員。然而，他們的每日任務由基于單一環(huán)境和特定需求的數(shù)據(jù)量身定制。

數(shù)字孿生的主要特征是物理對象和虛擬對象之間的共生關(guān)系，兩者間的數(shù)據(jù)交換是雙邊且自動的。物理對象特性的任何更改都將直接反映在數(shù)字孿生上，反之亦然。作為持續(xù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的一部分，這樣的功能具有巨大的價值。

數(shù)字孿生的未來數(shù)字孿生必將成為許多不同行業(yè)的關(guān)鍵IT工具。根據(jù)Engineering.com?的說法，數(shù)字孿生是與人工智能（AI）和機器學習（ML）并列的戰(zhàn)略性技術(shù)趨勢之一。

未來的一個關(guān)鍵領(lǐng)域就是供應鏈，因為制造流程要依靠送達的零件來實現(xiàn)準時化制造。供應鏈的數(shù)字孿生由許多物品和倉庫組成，可庫存和潛在交付時間。這樣的數(shù)字孿生能夠模擬和評估許多不同供應鏈方案的績效，為經(jīng)理們提供做出優(yōu)化制造過程的決策的手段。

隨著采用率持續(xù)增長，我們有望在包括城市規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)和工廠模擬在內(nèi)的各個領(lǐng)域看到更多數(shù)字孿生的用例。

“能夠為一個行業(yè)帶來革命的事物本來就不多見。而同時給多個行業(yè)帶來革命的東西可能一百年才會出現(xiàn)一次?！盫ee說，數(shù)字孿生平臺，“虛幻引擎就是這樣。”

在產(chǎn)品的制造階段，利用數(shù)字孿生可以加快產(chǎn)品導入的時間，提高產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量、降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品的交付速度。

產(chǎn)品階段的數(shù)字孿生是一個高度協(xié)同的過程，通過數(shù)字化手段構(gòu)建起來的虛擬生產(chǎn)線，將產(chǎn)品本身的數(shù)字孿生同生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程等其他形態(tài)的數(shù)字孿生高度集成起來，實現(xiàn)如下的功能：

生產(chǎn)過程：在產(chǎn)品生產(chǎn)之前，數(shù)字孿生場景，就可以通過虛擬生產(chǎn)的方式來模擬在不同產(chǎn)品、不同參數(shù)、不同外部條件下的生產(chǎn)過程，實現(xiàn)對產(chǎn)能、效率以及可能出現(xiàn)的生產(chǎn)瓶頸等問題的提前預判，加速新產(chǎn)品導入的過程;

數(shù)字化產(chǎn)線：將生產(chǎn)階段的各種要素，如原材料、設(shè)備、工藝配方和工序要求，通過數(shù)字化的手段集成在一個緊密協(xié)作的生產(chǎn)過程中，并根據(jù)既定的規(guī)則，自動的完成在不同條件組合下的操作，實現(xiàn)自動化的生產(chǎn)過程；同時記錄生產(chǎn)過程中的各類數(shù)據(jù)，為后續(xù)的分析和優(yōu)化提供依據(jù)。

關(guān)鍵指標監(jiān)控和過程能力評估：通過采集生產(chǎn)線上的各種生產(chǎn)設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全部生產(chǎn)過程的可視化監(jiān)控，并且通過經(jīng)驗或者機器學習建立關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)、檢驗指標的監(jiān)控策略，對出現(xiàn)違背策略的異常情況進行及時處理和調(diào)整，實現(xiàn)穩(wěn)定并不斷優(yōu)化的生產(chǎn)過程。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和傳感器成本的下降，很多工業(yè)產(chǎn)品，從大型裝備到消費級產(chǎn)品，國網(wǎng)數(shù)字孿生，都使用了大量的傳感器來采集產(chǎn)品運行階段的環(huán)境和工作狀態(tài)，并通過數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化來避免產(chǎn)品的故障，改善用戶對產(chǎn)品的使用體驗。

這個階段的數(shù)字孿生，可以實現(xiàn)如下的功能：

遠程監(jiān)控和預測性維修：通過讀取智能工業(yè)產(chǎn)品的傳感器或者控制系統(tǒng)的各種實時參數(shù)，構(gòu)建可視化的遠程監(jiān)控，并給予采集的歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建層次化的部件、子系統(tǒng)乃至整個設(shè)備的健康指標體系，并使用人工智能實現(xiàn)趨勢預測；基于預測的結(jié)果，對維修策略以及備品備件的管理策略進行優(yōu)化，降低和避免客戶因為非計劃停機帶來的損失；

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