在工厂中成功实施新设备、系统和工艺取决于精确的设计和及时的实施。不幸的是，这些设计通常基于假设、经验计算和以前的经验，因此很难考虑可变因素。因此，由于仅在实际调试期间注意到的变化，实际使用通常会延迟。这种依靠反复试验来管理不可预见的变量是低效的，会导致项目延迟，增加风险，并限制未来布局改进的灵活性。借助数字孪生，制造商可以快速优化机器和设备的设计，减少调试时间，提高生产吞吐量，提高培训措施的成功率并降低维护成本。此外，早在规划阶段，甚至在一条生产线投入运营之前，就可以使用虚拟环境和人工智能对新工厂进行有效的评估和改进。

数字孪生：真实生产资料或系统的数字表示

  在最简单的形式中，数字孪生是真实生产手段或系统的数字表示。它通常只被视为一种视觉辅助工具。事实上，它远不止于此：即基于机器或系统物理特性的动态模型，其行为和对条件的反应方式与在实际操作环境中相同。从钢材切割前的设计迭代，到在生产环境中使用机器之前测试机器的控制装置。数字孪生的应用可能性几乎是无限的。如果将数字孪生与增强现实等新技术相结合，这些可能性和由此产生的商业利益将成倍增加。

新的可能性：将数字孪生与增强现实耳机相结合

两个真相的故事

  每个工业自动化系统都有两种真实描述：一种是物理的，一种是逻辑的。但是，由于发展过程的原因，这两个真理很少重合。物理真相是系统或机器的CAD模型;合乎逻辑的事实是控制系统。当第一次集成起来时，他们的差异在项目的调试阶段变得明显。这通常会导致系统以某种方式达不到预期或需要昂贵的修改以满足技术规范。

数字孪生结合了自动化系统的物理和逻辑真理

    数字孪生可以在设计过程的早期，甚至在切割金属和浇筑混凝土之前，将这两个真理结合在一起，以便可以安全准确地观察、测试、纠正和验证机械和逻辑系统的组合操作。通过创建包含CAD和结构实际操作逻辑的动态数字孪生，可以使用一个强大的工具在虚拟环境中测试系统及其所有组件，与调试阶段相比，更改成本最低。

    3D 仿真和仿真软件为创建动态数字孪生提供了理想的平台。它能从各种标准格式导入CAD，创建模拟实际系统运动的运动学行为，并通过标签浏览器将模型控制元素连接到实际控制系统。然后，需要做的就是插入负载来驱动系统，这样数字孪生就活跃起来，可以通过将在实际系统中使用的HMI进行操作。

通过实时数据分析，利用数字孪生改善质量控制

通过数字孪生保持质量

  使用数字孪生的公司越多，发现的好处和应用就越多。数字孪生为改善质量控制提供了最有效的解决方案，这是任何生产过程的重要组成部分。但是，在数字孪生的帮助下，工程师可以实时分析数据。数字孪生技术正在改变工业格局，帮助制造商创建更好的自动化系统，在满足规格和预算的同时按时交付。为了确保调试过程的顺利进行，数字孪生可以帮助在 3D 虚拟设计中考虑现有设施的动态，降低开发风险，并更快地将高质量产品推向市场。

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