工业制造面临着越来越多的新挑战。长期以来，技术工人的短缺问题无处不在。此外，产品生命周期更短，变体多样性更高，批量更小。与此同时，市场动态和不断变化的供应链要求更高的机床利用率、更高的生产透明度以及员工有针对性地执行任务的能力。在这个复杂的环境中，数字孪生的概念被视为希望的灯塔。有足够的理由超越这里的现实界限并解决这个问题：“到底什么是数字孪生？”
数字孪生：真实对象的数字模型
首先最重要的一点是：以人类的理解来衡量，从技术角度来看，数字孪生的概念是不够的。无可否认，这在很大程度上是关于将实际或假设的现实及其所有细节和属性转换为数字空间。然而，这样的数字复制品将完全无法自行行动，因此毫无价值。
只有通过真实对象的数字模型及其数字图像，数字孪生才变得真正有价值。因此，数字模型是真实对象的动态 3D 表示，可用于模拟和分析。相应真实组件的关联数字图像又代表从这些模型捕获或模拟的数据。只有通过包含实际组件的数字模型和数字阴影，数字孪生才能最终改进相关产品和流程，或在生成信息的基础上，在模拟、分析和优化的连续控制回路中防止错误。
客户利益
可解锁的附加值是多方面的。例如，DMG MORI DIGITAL TWIN 将其客户利益分为三个方面：
- 增加有效使用的主轴小时数
- 将磨合流程和编程等非生产活动转移到虚拟世界
- 防止因碰撞导致机器停机
- 降低组件成本
- 通过流程优化和成本动因的透明度减少周期时间
- 通过预先模拟和简化缺陷检测来防止拒收
- 赋予员工权力
- 通过早期培训以及必要时的持续培训降低缺陷率
- 通过提高透明度简化复杂的工作任务
真实的测试加工和培训
具体而言，DMG MORI DIGITAL TWIN 因此可用于完全在虚拟空间中开发计划中的机器，并通过虚拟控制、刀具、夹具和工件模拟、分析和改进其能力，直到结果满足所有创新预期。控制器上的每一次按键、每一次换刀、每一次装夹、每一次轴运动、每一个主轴负载：一切都可以通过数字孪生进行数字化审查和优化。请注意，甚至在“真实”的机床被生产出来之前就已经解决。
此外，客户还可以在机床制造过程中对其部件进行真实的测试加工。他们可以为他们的新机床完善 CNC 程序，甚至在将其安装到店面之前就对员工进行培训。安装后，机床可以持续将有关机床状态和正在进行的作业的信息与其数字孪生进行通信。以这种方式获得的数据可用于不断改进工艺流程并做出合理的运营和战略决策。
虚拟的可能性似乎只止于人类想象力的极限。特别是因为数字孪生不是孤立的，而且还可以在共同的语法和语义的基础上交互操作。因此，上面对机床的描述也适用于机器人制造单元或具有任意机床、托盘和刀具数量的自动化制造系统，以及自动运输车辆及其在店面内的路线。
唯一的先决条件是，系统的每个元素以及服务或流程的每个属性也可以作为可连接的数字孪生与相关数据一起使用。无论如何，过去的可用信息越多且质量越优，现在确定的数据越多，算法就越“聪明”，分析也就越精确，答案也越准确。甚至在事件实际发生之前就能识别它们。
定义
在所有这些解释之后，作为读者的您仍未得出关于数字孪生的精确定义。但即使是科学界也没有真正成功地就一个明确且可定义的答案达成一致。当然，我们不想让您错过我们研究过的一小部分定义：