目前世界范圍內(nèi)工業(yè)正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，許多中國(guó)制造企業(yè)都面臨著相似的問題：當(dāng)?shù)土膭趧?dòng)力成本不能再作為“中國(guó)制造”在全球市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)標(biāo)簽,制造企業(yè)對(duì)于變革的需求更為迫切。為了在激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)，制造企業(yè)要更大化利用資源，將生產(chǎn)變得更加高效；為適應(yīng)不斷變化的客戶需求，制造企業(yè)必須盡可能地縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)更加快速；為滿足市場(chǎng)多元化的需求，制造企業(yè)還要快速實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的靈活變動(dòng)，將生產(chǎn)變得更加柔性。

作為支撐世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)縫融合也將促使制造企業(yè)的生產(chǎn)力和生產(chǎn)水平得到進(jìn)一步提升，這是制造業(yè)革命的關(guān)鍵所在，與此同時(shí)，引入互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)字化技術(shù)，對(duì)“中國(guó)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(gòu)建者，西門子率先在市場(chǎng)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(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)企業(yè)——西門子形象地稱之為“數(shù)字化雙胞胎”（Digital Twins），包括“產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎”、“生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化雙胞胎”和“設(shè)備數(shù)字化雙胞胎”，三個(gè)層面又高度集成為一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，并通過(guò)數(shù)字化助力企業(yè)整合橫向和縱向價(jià)值鏈，為工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)重塑和實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”構(gòu)筑了一條自下而上的切實(shí)之路。

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圖1 虛擬世界和物理世界的虛擬互聯(lián)

對(duì)于大多數(shù)人來(lái)講，我們總是對(duì)“雙胞胎”有各種各樣的主觀印象：他們長(zhǎng)得完全一樣、他們性格完全一樣、他們其中的一個(gè)如果情緒波動(dòng)，另一個(gè)可以立即感知......沒錯(cuò)，數(shù)字化雙胞胎這個(gè)概念的提出就是基于普通人這樣的想象。請(qǐng)看業(yè)內(nèi)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(tuán)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(chǎn)品生命周期內(nèi)的“數(shù)字化雙胞胎”能夠完整真實(shí)再現(xiàn)整個(gè)企業(yè)，從而幫助企業(yè)在實(shí)際投入生產(chǎn)之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測(cè)試，而在生產(chǎn)過(guò)程中也可同步優(yōu)化整個(gè)企業(yè)流程，更終打造高效的柔性生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)新上市，鍛造企業(yè)持久競(jìng)爭(zhēng)力。
同濟(jì)大學(xué)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(duì)象，即以數(shù)字化方式為物理對(duì)象創(chuàng)建虛擬模型，模擬其在現(xiàn)實(shí)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(diǎn)，可以從測(cè)試、開發(fā)、工藝及運(yùn)維等角度，打破現(xiàn)實(shí)與虛擬之間的藩籬，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)生產(chǎn)、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(tuán)工業(yè)軟件全球資深副總裁兼大中華區(qū)董事總經(jīng)理梁乃明先生認(rèn)為：制造業(yè)變革歸根結(jié)底要回歸到基礎(chǔ)，即保證速度、靈活性、效率、質(zhì)量和安全，而實(shí)現(xiàn)這一切的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力是通過(guò)“數(shù)字化雙胞胎”實(shí)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(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)線設(shè)計(jì)，到OEM的機(jī)械設(shè)計(jì)，到工廠的規(guī)劃排產(chǎn)，到更后制造執(zhí)行，到更后的產(chǎn)品大數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品、工廠、工廠云，還有產(chǎn)品云的監(jiān)控，“我們是整個(gè)實(shí)現(xiàn)了讓數(shù)字化在企業(yè)真正實(shí)現(xiàn)出來(lái)的全方位的解決方案。”