目前世界范圍內工業(yè)正面臨嚴峻挑戰(zhàn)，許多中國制造企業(yè)都面臨著相似的問題：當?shù)土膭趧恿Τ杀静荒茉僮鳛椤爸袊圃臁痹谌蚴袌錾系膬?yōu)勢標簽,制造企業(yè)對于變革的需求更為迫切。為了在激烈的全球競爭中保持優(yōu)勢，制造企業(yè)要更大化利用資源，將生產變得更加高效；為適應不斷變化的客戶需求，制造企業(yè)必須盡可能地縮短產品上市時間，對市場的響應更加快速；為滿足市場多元化的需求，制造企業(yè)還要快速實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的靈活變動，將生產變得更加柔性。

作為支撐世界經濟發(fā)展的重要支柱，制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的無縫融合也將促使制造企業(yè)的生產力和生產水平得到進一步提升，這是制造業(yè)革命的關鍵所在，與此同時，引入互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)字化技術，對“中國制造2025”、工業(yè)4.0的重大戰(zhàn)略執(zhí)行也有更多助力。作為“工業(yè)4.0”更初的發(fā)起者和重要的構建者，西門子率先在市場上提出“數(shù)字化雙胞胎”模型概念，即基于模型的虛擬企業(yè)和基于自動化技術的現(xiàn)實企業(yè)——西門子形象地稱之為“數(shù)字化雙胞胎”（Digital Twins），包括“產品數(shù)字化雙胞胎”、“生產工藝流程數(shù)字化雙胞胎”和“設備數(shù)字化雙胞胎”，三個層面又高度集成為一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，并通過數(shù)字化助力企業(yè)整合橫向和縱向價值鏈，為工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)重塑和實現(xiàn)“工業(yè)4.0”構筑了一條自下而上的切實之路。

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圖1 虛擬世界和物理世界的虛擬互聯(lián)

對于大多數(shù)人來講，我們總是對“雙胞胎”有各種各樣的主觀印象：他們長得完全一樣、他們性格完全一樣、他們其中的一個如果情緒波動，另一個可以立即感知......沒錯，數(shù)字化雙胞胎這個概念的提出就是基于普通人這樣的想象。請看業(yè)內更優(yōu)專家如何看待“數(shù)字化雙胞”概念：

西門子股份公司數(shù)字化工廠集團首席執(zhí)行官Jan Mrosik博士在2016年西門子工業(yè)論壇（IFS）上著重介紹到：全產品生命周期內的“數(shù)字化雙胞胎”能夠完整真實再現(xiàn)整個企業(yè)，從而幫助企業(yè)在實際投入生產之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測試，而在生產過程中也可同步優(yōu)化整個企業(yè)流程，更終打造高效的柔性生產，實現(xiàn)快速創(chuàng)新上市，鍛造企業(yè)持久競爭力。
同濟大學陳明教授在2016年西門子工業(yè)論壇（IFS）上指出：數(shù)字化雙胞胎模型指的是以數(shù)字化方式在虛擬空間呈現(xiàn)物理對象，即以數(shù)字化方式為物理對象創(chuàng)建虛擬模型，模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為特征。數(shù)字化雙胞胎模型具有模塊化、自治性和連接性的特點，可以從測試、開發(fā)、工藝及運維等角度，打破現(xiàn)實與虛擬之間的藩籬，實現(xiàn)產品全生命周期內生產、管理、連接的高度數(shù)字化及模塊化。

西門子數(shù)字化工廠集團工業(yè)軟件全球資深副總裁兼大中華區(qū)董事總經理梁乃明先生認為：制造業(yè)變革歸根結底要回歸到基礎，即保證速度、靈活性、效率、質量和安全，而實現(xiàn)這一切的關鍵驅動力是通過“數(shù)字化雙胞胎”實現(xiàn)虛擬世界與物理世界的融合，西門子的“數(shù)字化雙胞胎”則是從產品設計到產線設計，到OEM的機械設計，到工廠的規(guī)劃排產，到更后制造執(zhí)行，到更后的產品大數(shù)據(jù)，對產品、工廠、工廠云，還有產品云的監(jiān)控，“我們是整個實現(xiàn)了讓數(shù)字化在企業(yè)真正實現(xiàn)出來的全方位的解決方案?！?/span>