關于數字孿生的定義的文章，我認為《Digital Twin 數字孿生| 工四100術語 (編號308)》《Digital Twin 數字孿生| 工四100術語 (編號308)》，是比較值得閱讀的。

Digital Twin是一個物理產品的數字化表達，以便于我們能夠在這個數字化產品上看到實際物理產品可能發生的情況，與此相關的技術包括增強現實和虛擬現實。

定義太抽象，我們來看一看實際應用。

產品的生命周期大概可以分為：

1.創造階段;

2.制造階段;

3.使用階段;

4.回收階段。

產品創造階段的最終目標，是生成一個完全滿足需求、創意等的物理產品，見下圖中紅色圓點。

對于極為簡單的產品來說，比如一個我們小時候折疊的最簡單的紙飛機，我們可能只需要以下兩步，就能完成創造階段的目標：一架真實物理世界中可以飛行的紙飛機。

Step 1 想象：在頭腦中（Cyber Space）大概想一下飛機是什么樣的（Digital Twian）和折疊過程(Prodcution Process);

Step 2 執行：在Physical Space找一張A4紙，手動折疊幾次。

但是我們會發現，這架紙飛機，飛行高度、飛行遠近極度不穩定，并且和扔紙飛機的人關系很大。而且同樣的A4紙，因為折疊的方式、折疊時候用力大小等都會影響紙飛機最后的飛行表現。如果我們想擁有一架能飛得遠、飛得高、飛得平的紙飛機，可能就需要折很多架（有可能是成百上千架）紙飛機，然后不斷試飛，總結經驗，固化折疊過程，最后才能折疊出一架稍微滿意的紙飛機。

下圖大概解釋了這個不斷根據Digital Twin試制Physical Twin，然后在Physical Space實驗、總結數據和經驗，再反饋到Cyber Space，優化Digital Twin（含產品本身和試制過程）的反復迭代，無限逼近我們想要的滿足需求的最終產品的過程。

紙飛機成本低、折疊起來也容易，這樣不斷的從Cyber Space到Physical Space再到Cyber Space折騰，時間、成本等我們還能經受得起。

但是如果想象一下，我們是在嘗試做一架真正的可以商用載人的波音777呢？那豈不是要制造幾十、幾百架真實的波音777來做實驗？而最便宜的波音777，一架也得2.5億美元左右！波音777就算量產以后每一架的生產周期也得要近3個月！

按這樣計算，假設制造出第1架商用可載人的波音777需要100架實驗用波音777，波音公司得投入250億美元、300個月（25年）。

而實際上呢，波音公司僅用了0架實驗用波音777、4.5年時間就交付了第1架商用可載人的波音777飛機。

其中的秘密就在是：所有的實驗、迭代、優化（含制造過程）都是在Cyper Space中利用Digital Twin完成的。

更通俗點說，所有工作都是在電腦中動動鼠標就完成了?。?！

完全不需要生產工廠、不需要生產工人、不需要倉庫、不需要供應鏈、不需要龐大現金流、不需要長時間的等待、不需要巨大的風洞等等，簡直不要太爽了?。?！

創造階段的數字孿生，工程師們更多關注的是其對技術需求（功能、性能等）的滿足度，有時候也考慮其可制造性，很少的人會考慮其經濟性、合規性等。但是如果在創造階段，就能考慮產品的可制造性(Design for Manufacturability)、經濟性（Desing for Cost）、合規性（如：Design for RoHS）等，又將在后期帶來極大的方便，而這些其實也都能利用數字孿生和數字孿生相關技術（CAD、CAE、EDA、IDE、PLM、AR、VR、DFM、CAPP等）在創造階段實現。

最后，再點一下題：產品創造階段利用數字孿生和數字孿生技術，將成數倍降低產品成本、成數倍縮短產品交付時間、成數倍提升產品質量。

本文標簽： # 數字化轉型 # 行業新體驗 # 三維模型 # 3D體驗 # 三維設計