数字孪生（Digital Twin）是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

  那么，数字孪生到底是什么呢？它会出现在哪些地方？它是如何工作的？今天我们以菲尼克斯电气为载体对它进行深入的追踪了解。Frank是菲尼克斯电气在工业4.0方面的资深专家。多年来，他一直活跃在数字化、物联网、自动化和工业4.0的相关领域，非常了解菲尼克斯电气在此方面的成果。我们与Frank一起在菲尼克斯电气开始了一场“寻宝活动”，寻找隐藏在菲尼克斯电气各个产品线中的数字孪生。

  隐形的存在

  如果问数字孪生最明显的特点是什么，那就是它几乎是隐形的，你似乎看不见它的存在。无论你去哪里寻找，都会得到这样一个提示“我们看到的其实并不是它。或者说，最多只是它的一部分。”听起来有些奇妙的数字孪生世界为什么几乎是隐形的呢？一方面，数字孪生家族中的成员们颇为谨慎，不张扬。另一方面，实际上来自未来数字世界的这一传奇到目前为止并未广泛流传。

  完善数据

  第一站请跟随小编前往Bad Pyrmont，这里坐落着印刷电路板和控制产品的生产基地。Markus Becker所在的业务部门负责接口组件的机电开发，该团队同时负责产品结构的三维设计。“跟我们在一起，您将很难找到数字孪生。”这位专家向我们打招呼，“至少不是完整的数字孪生。”
  我们目前在做的是数据记录的结合

  “除了产品的研究和开发之外，我们在工作中还将机械和电子3D数据汇总在一起，并通过附加信息来丰富此数据。比如连接设备或工具的接口或功能，这些接口或功能在使用过程中是必需的，但并未包括在开发过程中。”此外，Markus Becker和他的同事同样做了数据记录，以便使最终得到的数字图像在开关柜构造中变得更加实用。“谈到各种数据记录的汇总，我们还需要检查可能产生的误差，正确的连接和接线说明，并保存原理图。要检查导轨上可容纳多少物品，查看安装导轨的相关数据，以及工具和机器结构。这些数据集会发送给客户，例如面板制造商。”

  进行培训

  在布隆伯格，我们找到了数字孪生的下一个踪迹。精益价值部门隐藏在一个小工业园区，办公楼的外观相当不显眼。

  部门主管是33岁的工艺工程师Marlies Achenbach，她同样向我们表示歉意：“在这里，你最多能找到数字孪生的一部分。”但我们随后发现，这里有特别令人兴奋的惊喜。因为精益价值部门一直致力于优化流程，特别是在生产和物流方面。“我们训练同事们要有很高的工作效率，工作时要有秒表在手。精益意味着精简，这正是我们的任务。这不仅仅是为了节省开支，我们的目标是实现生产过程的优化。”价值链也介入其中，运用于处理制造商执行系统的数据和SAP环境中的ERP数据。
  Marlies Achenbach解释说：“我们不仅考虑我们公司生产中的流程，同时也支持在供应链中的合作伙伴，即供应商。例如扩展工作台，我们有意识地对合作伙伴的生产过程进行了精简的设计，并在设备更新时对他们进行培训和指导。在优化过程中，我们模拟了数字工厂中的物料流。”在这里，我们找到了相对完整的数字孪生。未来，我们的理想是2D或3D数字工厂，将机械工程的CAD数据和企业的SAP数据相结合，开发仿真程序以优化生产过程。

  操作与控制

  数字孪生在投入生产时具有非常明显的效果。在用于印刷电路板的生产线上，没有中央控制单元控制生产，但是数字孪生的DNA包含了有关生产步骤及其顺序的所有信息。

  Dr.Till是生产部门的负责人，他向我们解释了这一智能转变的意义：“每种产品的数据都被输入至RFID芯片上。现在，这台运输机在工作站之间进行运送。运输机的路线和工作内容都在它的内置芯片中，比如它可自主控制以给所需的货物做标签，它可自主地精确管理工作步骤，直到设定的工作全部完成为止。这能让我们进行高效操作，为订单添加相关属性和组件，确保了产线的最大灵活性。”
  “借助数字孪生的数据和与其协调的机器技术，基本可以实现工业批量生产。”Dr.Till纠正说，“当然，如果不是真正的大规模生产，我们将不得不再次进行集中控制。但是对于大批量的生产，数字孪生有着巨大潜力，数字化的优势就能充分体现出来了。”他补充说，“数字化使系统本身具有极高的模块化特性，因为它允许我们根据需要交换或添加不同的工作站，而不会限制和影响正在进行的操作。这使我们能够快速响应新的要求或将现有操作进行小规模中断，生产的过程也更加稳定。“数据控制了系统和设备，未来更好的情况是，数字的孪生已经完成，并且知道它的孪生“兄弟”在未来所发展成的样子。

  经过今天的追踪行动，大家是不是对数字孪生有了初步的印象？隐身而关键，隐秘而伟大。下一期我们将继续探寻隐藏在生产制造中的数字孪生，认识数字孪生的更多面。