喜欢科幻电影的朋友们都知道，在无所不能的电影世界，出现一个与自己一模一样的人并不稀奇。
 

　　而在现实的工业制造中，也已经有一种技术，可以把产品加工过程、生产系统运行、数字化工厂模拟等，通过3D虚拟仿真模型，真实映射其各个环节、各个阶段的运行动态，以帮助用户不断优化和持续改进。这就是时下非常流行的技术——“数字孪生”(Digital Twin)。
 

运用数字孪生技术，
 

　　究竟能为生产制造带来哪些好处？
 

　　我们一起走进美盖勒的数字孪生技术小课堂。
 

　　一、虚实结合，数字孪生孕育生产制造“镜像参照”

　　有资料显示，数字孪生技术最早应用于航空航天领域，是为了预防意外事件的发生。如今，随着人工智能、物联网等技术的持续发展，数字孪生日益成为工业制造领域炙手可热的话题。
 

　　作为行业创新技术研发的先驱之一，联合磨削集团其实很早就将这种技术应用到实践中。特别是在平面成型磨削领域，美盖勒五轴磨削中心MFP 30、MFP 50、MFP 51和MFP 100，在面对航空航天工业严苛的加工需求时，使用数字孪生技术能更好确保产品质量，降低生产成本，提升材料利用率和生产效率。
 

　　
       从视频中不难看出，通过软件建立磨削机床加工过程3D模拟，以获得最佳磨削操作精度。这就是数字孪生技术在生产制造中的一种典型应用。
 

　　同时也告诉我们，运用数字孪生技术进行磨削加工，有一个前提条件就是要把虚拟模型场景化、具象化，即做到以虚化实、虚实结合，为生产制造提供“镜像参照”，从而为实际生产提供有价值的数据参考、优化建议等。
 

　　二、提升质效，数字孪生打造生产制造新时空维度

　　在工业4.0环境中，数字孪生被认为是另一个元素的虚拟模型，例如一台机床、一个工件或一项加工工艺。它有很多优点，但归根结底其本质是降本增效。
 

       1、缩短项目启动测试时间

　　在实际加工中，新工件的工艺排布阶段非常耗时，尤其是在复杂的多型面磨削过程中。在航空航天工业中，加工航空发动机导向叶片就属于这种情况。通常需要在一次夹紧中进行十次或更多次磨削操作。
 

　　虽然传统的导向叶片加工方法涉及编程、测试和优化机器上的每个工艺步骤，但数字孪生技术使这一切变得可虚拟化。整个磨削过程可以在计算机上一对一地模拟，从而更有效地优化工艺，并且可以节省高达75%的时间，相当于几个工作日。
 

　　在三联导向叶片模拟加工中，使用数字孪生技术能够将导向叶片的工艺排布阶段从七天缩短到一天。
 

       2、最大化机床有效加工时间

　　由于新产品的工艺排布过程不占用机床，并且可以继续生产，因此减少的准备阶段也提高了生产率。实践证明，使用数字孪生技术节省了两倍的时间和经济成本。
 

       3、不占用机床便可对编程和操作人员进行培训

 

　　由于数字孪生技术提供了机器控制系统的模拟，编程和操作人员可以虚拟地接受培训。这不仅节省了机床生产时间，还使培训变得更加灵活和有针对性。
 

　　4、降低错误和损坏的风险

　　通过数字孪生技术模拟磨削过程，我们可以在数字环境中测试解决方案，错误可以在实际发生之前得到纠正。这实际上消除了机床或工件损坏的可能性——这是一个主要优势，尤其是在涉及昂贵的工件时。
 

       5. 更好的生态足迹

　　在虚拟环境中工作，减少了真实机器上的资源消耗。这不仅节省了时间和经济成本，也节省了生产所需的能源和其他资源。简言之，数字孪生技术可以助力用户更好地评估加工流程和生产系统，优化资源利用，实现可持续发展。
 

　　
        这就是数字孪生技术的优势，这也是数字空间与现实场景的交互联动。只有这样，数字孪生技术才能成为看得见、摸得着、用得到的有效手段，在工业制造中真正释放其潜在能量。