国际8大主流工业软件厂商对digital twin的理解

寂静回声

自Digital Twin概念诞生以来，如何准确地翻译这个词汇，成为了业界关注的焦点内容之一。各大软件厂商也提出了各自对于digital twin的理解，并将digital twin与自身业务融合，致力于打造出现实世界与虚拟世界融合的解决方案。

01
GE
GE与ANSYS合作，借助Digital Twin这一概念，实现物理机械和分析技术的融合。每个引擎、每个涡轮、每台核磁共振，都拥有一个“数字双胞胎”，工程师可以在电脑上清晰看到机器运行的每一个细节。通过这些数字化模型，可以在虚拟环境下实现机器人调试、试验，优化其运行状态。随后，只需要将最佳方案应用在物理世界的机器上，就能节省大量维修、调试成本。
在GE90发动机上应用数字双胞胎技术后，大修次数减少，节省了上千万成本；在铁路上应用数字双胞胎技术后，大大提升了燃油效率，同时降低了排放。
到2020年，预计将有10,000台燃气轮机，68,000架飞机引擎，1亿支照明灯泡和1.52亿台汽车连入工业互联网。
GE数字部门的Predix分析平台首席架构师Marc-Thomas Schmidt指出：“数字孪生体最令人振奋的一个方面是我们能研究一个单独的产品系统，例如风力涡轮机，并将这个产品孤立起来。这里说的不是一般的涡轮机类别，而是指特定的某个涡轮机。我们可以研究影响产品的天气模式、产品的叶片角度、能量输出，并对这部分机械进行优化。如果我们在现场对所有产品系统进行这样的研究，想象一下这对整体产品性能的影响有多大。这无疑代表了产品工程的一次革命。”

02
PTC
PTC CEO Jim Heppelmann在介绍物联网增强现实技术和大数据分析是如何重新定义竞争力从而使制造业不断进化的时候，他也谈到了Digital Twin的概念。他认为，当产品生命周期管理（PLM）流程能够延伸到产品应用的现场，再回溯到下一个设计周期，就建立了一个闭环的产品设计系统闭环流程，并且能实现在产品出现故障之前进行预测性维修。PTC公司，则将其作为主推的“智能互联产品”的关键性环节：智能产品的每一个动作，都会重新返回设计师的桌面，从而实现实时的反馈与革命性的优化策略。
PTC则希望通过预测变化和交付商业成功所需的正确工具箱使制造业客户更具有竞争力。PTC将技术与解决方案结合在一起来满足制造业对数字化的需求，更强调智能互联产品的开发、产品服务和全球监管，帮助客户克服面临的各种挑战。PTC正在建立一系列覆盖产品全生命周期的解决方案，从产品构建的最初概念到成千上万产品的现场使用情况、最后将信息返回到下一代产品的设计研发阶段。
03
西门子
西门子引用数字化双胞胎用来形容贯穿于产品生命周期各环节间一致的数据模型。
西门子对Digital Twin概念也有独到的理解，西门子工业软件大中华区DER总经理戚锋博士说：“要发现潜在问题、激发创新思维、不断追求优化进步，这才是Digital Twin的目标所在。”他表示，Digital Twin的实现有两个必要条件，即一套集成的软件工具和三维形式表现。西门子数字化工厂集团首席执行官JanMrosik博士则表示，更通俗地说，Digital Twin就是仿真模拟一些工厂的实际操作空间（如生产线），仿真得非常真实而精确，“它可清晰地告诉我们，最终这个系统是否在现实当中能承受各种条件，取得成功。”
西门子数字化工厂集团工业软件全球资深副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明先生认为：制造业变革归根结底要回归到基础，即保证速度、灵活性、效率、质量和安全，而实现这一切的关键驱动力是通过“数字化双胞胎”实现虚拟世界与物理世界的融合，西门子的“数字化双胞胎”则是从产品设计到产线设计，到OEM的机械设计，到工厂的规划排产，到最后制造执行，到最后的产品大数据，对产品、工厂、工厂云，还有产品云的监控。
04
Oracle
Oracle认为数字双胞胎是一个重要的概念，随着物联网在企业中的应用逐步深入，数字孪生将成为企业业务运营的战略。
Oracle物联网云通过以下方式提供数字双胞胎的最全面实施：
a）Virtual Twin - 通过设备虚拟化，超越简单的JSON文档枚举观察值和期望值
b）Predictive Twin-通过使用各种技术构建的模型来模拟实际产品的复杂性来解决问题
c）Twin Projections - 将数字孪生体生成的洞察投影到您的后端商业应用程序上，使物联网成为您业务基础架构的一个组成部分


05
ANSYS
ANSYS致力于和数字孪生体革命中的领军者合作，如与GE密切合作，将领先行业的仿真软件与GE专有的工业数据及分析云端平台Predix进行集成。ANSYS的杰出仿真能力与GE的强大的数据分析功能相结合，帮助企业获得战略性的洞察力信息。
同时，ANSYS还与ThingWorx（在远程传感器与仿真软件之间建立网关的物联网平台）的研发者PTC公司密切协作。凭借机器学习与增强现实，PTC能显示从物联网收集到的重要信息并将数据连接到ANSYS软件。


06
达索
达索系统公司CEO Bernard Charlès谈到Digital Twin时，他强调了Digital Twin创新协作和验证的流程不仅需要基于产品的数字化表现，而还需要通过三维体验平台，来让设计师和客户在产品诞生之前或制造过程中就能与产品进行互动，进行产品测试，理解产品如何工作等。
达索系统的Digital Twin概念注重在第一步就准确建立复杂产品，由于达索在航空业的起源和优势，这一优先考虑是可以理解的。Charlès认为产品的评估方式是关键。要恰当评估一个产品，其所有的产品特点和产品行为都要进行展现、建模、模拟、和可视化。这些能力总结起来就很好的概括了达索3D体验平台的功能。在达索看来，不论是航空客机、人工心脏或是一整座城市，都可以认为是一种复杂产品。
达索通过打造3Dexperience平台实现Digital Twin的建立与交互，从而为具有极端复杂系统的客户提供支持。
07
SAP
SAP的数字化双胞胎系统基于SAP Leonardo平台，通过在数字世界中打造一个完整的数字化双胞胎，实现了实时的工程和研发。
在产品的使用阶段，SAP数字化双胞胎系统采集设备的运行状况，进行分析，得出产品的实际性能，再与需求设计的目标比较，形成产品研发的闭环体系。这样的一个闭环体系，对于产品的数字化研发和产品创新有着非常重要的意义。
SAP和三菱机器人共同推出了闭环的数字化产品管理，推动企业的产品创新进程。SAP推出了进行产品需求定义的模块，由此指导对应的产品研发和设计任务，并通过基于内存计算和大数据分析的产品成本测算系统里进行成本分析，从而指导产品的开发。再接着进入到数字化开发阶段，对于机械、电气、电子、设计等系统的集成，然后进入到SAP的网上订货系统，以三维界面的方式实时地进行机器人互动设计。


08
Altair
Altair于2017年5月和6月分别完成了电子设计自动化软件供应商MODELiiS和物联网(IoT)技术公司Carriots S.L两家公司的收购。Altair的决心不止于联合行业伙伴，而是醉心打造属于自己的digital twin。凭借自身在虚拟模拟技术上的领先，Altair 将其业务拓展到更广泛的领域。首席运营官Brett Chouinard先生就曾表示：“由于Altair在虚拟模拟技术上的领先，使得Altair在Digital Twin上扮演了一个非常重要的角色。可以说，多物理特性+系统工程的管理（就是系统模型的建立）+物联网平台Carriots，叠加起来使产品具有不一样的特性，从某种程度上讲，这完全能满足工程师对Digital twin的需求。”