工業革命是現代制造業的起點，核心是產品的規?；a。上個世紀，電腦的發明讓制造業實現了數字化，2000年開始的互聯網革命，讓數據能夠彼此連接，進一步提升了數據利用的效率。當我們分析產業趨勢的時候，思路要從需求出發，找到能夠滿足需求的技術，最后分析哪些企業在滿足市場需求上取得了競爭優勢。制造業的核心需求總結出來其實就是三條：可管可控、提質降價和個性制造。可管可控是一個工廠運行的基礎，需要對設備工作狀況、產線運轉狀態、庫存等信息有實時的了解，可在出現異常狀態前，就提前進行維護。技術上主要通過布設大量的傳感器和攝像頭實現。其次是優化生產效率，也就是提質降價。主要的技術實現手段是大量運用機械臂和機器人替代人工。最后是個性化制造，這個環節的難點是，如何同時滿足個性化和規?；纳a。目前的生產線之所以效率高，是因為通過高度重復的流程，能快速生產標準化的產品，但產線的變化永遠跟不上產品的變化。以上我們總結了制造業的三大核心需求，和分別對應的技術實現手段，但有一項技術可同時從這三個方面對工廠進行優化，讓它具備持續更新迭代的能力，這就是數字孿生。快速迭代本來是軟件產品的專利，因為更新維護成本很低，可以通過快速試錯，根據用戶的反饋不斷優化自己的產品。
但這種能力在硬件產品上就難以實現，因為造出一個硬件產品原型就得花不少功夫，更別說根據用戶使用后的反饋進行快速優化了，所以硬件產品的更新換代通常會慢很多。不過，數字孿生技術的出現將根本性的解決這個問題。因為當我們能在高度仿真的虛擬環境中模擬硬件的運行，就能測試各種不同的改動，然后根據測試結果進行優化，最后再生產出優化后的產品。我們經常舉的例子是自動駕駛汽車，當我們把汽車模型、傳感器參數等等紛紛數字化之后，讓數字化的汽車在仿真環境中訓練自動駕駛能力，最后再把訓練好的算法輸回汽車里，那么這臺現實中的汽車就具備了優化后的自動駕駛能力。再往前想一步，如果硬件產品可以實現持續迭代，那么生產硬件產品的工廠可以嗎？其實有不少企業已經在嘗試了，例如寶馬和英偉達合作，利用其Omniverse平臺，打造了一個數字孿生汽車生產車間，里面不但高度還原了產線的流程和機械結構，還包括工人、機器人等，幾乎涵蓋了現實中這座工廠的所有元素。
虛擬化帶來的好處就是，每當工廠中的設備需要更新時，都可以先在仿真環境中進行測試優化，或者對新的設備進行訓練，使其能快速適應真實工廠的環境。寶馬公司的董事Milan表示，這座數字孿生工廠可將寶馬的生產規劃效率提高30%。
美國著名設備制造商通用電氣公司，已經將數字孿生作為公司的長期戰略之一，構建了超過150萬個數字孿生體，包括飛機引擎、海上石油鉆井平臺、風力發電廠等等。
可以預見，數字孿生技術將是制造業從自動化到智能化轉型的重要技術之一，未來對工廠的設計規劃也會從可持續升級迭代的角度重新展開。
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