數(shù)字孿生得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛重視，數(shù)字孿生其實是一種理念或者思想，必須要結(jié)合具體的應(yīng)用場景才能提現(xiàn)，尤其要強(qiáng)調(diào)其內(nèi)部以實時和閉環(huán)為特征的CPS思路。

產(chǎn)品研制各個環(huán)節(jié)以及端到端的縱觀全生命周期，都可以作為數(shù)字孿生的應(yīng)用場景抓手。本文只說一下工藝數(shù)字孿生的種種思考。

不管是工藝設(shè)計還是工藝執(zhí)行，其實一直以來都是研究機(jī)構(gòu)重點關(guān)注的內(nèi)容。工藝設(shè)計分析所采用的各種各樣的仿真模擬，比如裝備運行所采取的各種各樣的傳感器數(shù)據(jù)采集及其分析與控制。不僅是為裝備賦予了智能化，同時也是為了保證實現(xiàn)產(chǎn)品控形控性的關(guān)鍵手段。其實從理念上來說都是數(shù)字孿生的范疇，從這個角度來說，數(shù)字孿生從來不是平白無故冒出來的概念，而更多的是一種對于既往研究總結(jié)基礎(chǔ)之上，并帶有一定前瞻性的概念而已。所以想說的第1點就是數(shù)字孿生不是為了數(shù)字孿生而數(shù)字孿生的，在應(yīng)用上必須是與業(yè)務(wù)的改進(jìn)優(yōu)化場景密切結(jié)合的，并且有大量之前的研究工作基礎(chǔ)和結(jié)果是可以利用和集成的。

不同的工藝執(zhí)行過程所需要的數(shù)字孿生追求也是不一樣的。比如，對于磨削，基于功率與振動信號，可以實現(xiàn)快速的進(jìn)給控制、工件表面振紋的缺陷分析、砂輪狀態(tài)和工件精度的預(yù)先判斷。比如，對于車削和銑削，同樣基于功率、振動、溫度等信號，可以實踐類似的OMAT（優(yōu)銑）的自適應(yīng)進(jìn)給、復(fù)雜曲線曲面的自適應(yīng)補(bǔ)償分析、溫度誤差的自動補(bǔ)償、刀具的磨損斷裂決策等。一切的目的都是為了更高效率、更高精度更高性能的的裝備運行與產(chǎn)品產(chǎn)出，但應(yīng)用場景和應(yīng)用重點是形形色色的，必須要根據(jù)實際需求來。

工藝執(zhí)行數(shù)字孿生本質(zhì)和重要度來說是為裝備運行提供了一個優(yōu)化與決策大腦。德國工業(yè)4.0所提的資產(chǎn)管理殼，其實是支持?jǐn)?shù)字孿生自然而然的一種要求。我們經(jīng)常在工業(yè)互聯(lián)或者物聯(lián)當(dāng)中看到的數(shù)據(jù)采集，在實際形式上來說很多都是通過一個硬件盒子來實現(xiàn)的。其實不管是工業(yè)4．0的管理殼還是數(shù)據(jù)采集的硬件盒子，在一定程度上都是為了標(biāo)準(zhǔn)而化之，都是為搭建數(shù)字孿生的閉環(huán)提供支持。但對于數(shù)字孿生來說，最核心的其實還是進(jìn)行分析推理判斷決策的工藝執(zhí)行過程機(jī)理及知識的沉淀下的模型及其運用，否則所有的手機(jī)采集將不知道為什么而做。

從長遠(yuǎn)來說，工藝執(zhí)行數(shù)字孿生將越發(fā)的作為裝備的必要組成而提供。第1個層次，裝備提供商將提供支持?jǐn)?shù)字孿生閉環(huán)運行的一上和一下，上就是數(shù)據(jù)采集下，就是指令控制。第2個層次就是裝備智能化運行所需要的大腦是由裝備提供商提供或者是由第三方來提供，也都是可行之路，最終面向應(yīng)用企業(yè)或者客戶來說，就是一個完全智能化的裝備。這方面更多的是一個裝備發(fā)展的趨勢，就如同自動駕駛，真正有價值的是其中的智能駕駛管控軟件。

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近三年圍繞工藝數(shù)字孿生做了大量的科研實踐，發(fā)展了一系列智能工業(yè)應(yīng)用軟件，雖然感覺這個領(lǐng)域是一個無底洞，但是非常的有意思。這個方向是直接觸摸工藝執(zhí)行的機(jī)理和知識本質(zhì)的研究，也是工業(yè)軟件的重要發(fā)力方向與抓手，有大量新興智能的算法與分析手段需要在其中大力擴(kuò)展和實踐。

嗯，路漫漫其修遠(yuǎn)兮……

一己之見，僅供參考。

作者信息：王愛民，北京理工大學(xué)數(shù)字化制造研究所，專業(yè)化APS、智能與自適應(yīng)加工技術(shù)研究、系統(tǒng)開發(fā)與實施應(yīng)用。

筆者公眾號：智能制造隨筆，歡迎關(guān)注。

       原文標(biāo)題 : 王愛民：工藝數(shù)字孿生的種種思考