05

数字孪生适合的应用场景 

数字孪生可以应用于几乎任何产品或过程。实际应用中，数字孪生也经常用于非制造业，如软件开发。它的真正价值，在于如何在产品、过程或系统的整个生命周期中使用数字孪生。

▲许多机器人制造商提供自己的仿真软件，例如 Fanuc的 Roboguide 机器人仿真软件，可以充当数字孪生仿真。

可以在产品或过程的开发过程中使用数字孪生，以模拟设计、功能和工作流程。数字孪生在制造应用中非常有用，在这些应用中，有多个轴运动或过程同时发生或以紧密的顺序发生。

汽车行业装配线的数字孪生案例：零件可以在传送带上沿生产线向下游传送，多个机器人在不同的工位对零件进行操作。必须非常周密地协调和控制所有这些运动和过程，从零件装上传送带到卸载。如果零件在传送带上滑动，或者如果某个位置出现故障，这将会如何影响生产线的其余部分？或者，如果希望将传送带速度提高20%，用户需要知道机器人和末端执行器的循环周期需要如何改变，以与提速后的传送带匹配。可以通过数字孪生技术和仿真来解决这些问题。

产品或过程修改、测试的数字孪生案例：对于测试产品或过程的修改结果，数字孪生也很有价值。数字孪生让设计师和控制工程师可以测试各种场景和案例，而不会中断生产，也无需投资物理原型和测试设备。当最终迭代被锁定时，实施和启动会更快、更顺利，因为通常情况下在这个阶段需要解决的长长的“假设”列表已经被解决了。在这个场景中使用数字孪生，会消除过程中的大量不确定性和风险。

▲该图展示了通过可编程逻辑控制器（PLC），从计算机数控（CNC）机器和机器人自动采集数字孪生数据的案例。

不确定性可能导致代价高昂的错误、时间和精力的浪费。这就是为什么数字孪生所带来的的经济价值，通常取决于在开发、启动和调试、整个产品或过程生命周期的修改以及故障排除过程中所节省（或可以节省）的时间和成本。

06

实施数字孪生的成本

实施数字孪生是否需要大量的成本和时间投资？关于实施数字孪生最大的误解之一，是前期难以估量的成本和时间。事实上，数字孪生系统已经通过产品设计软件被设计为数字产品，或通过PLC被编程为控制系统。数字线程平台可以从各种设备引入3D模型、程序和所有数据，因此工程师和设计团队不必担心所有部件之间的数据传输和通信。

虽然数字孪生需要有前期投资，但它可以节省大量的设计、编程和配置时间，并可以预防掉入“陷阱”和最后关头出现灾难性问题。这些优势，再加上模拟变更和故障排除等长期好处，要远超数字孪生所花费的前期时间和成本。