数字孪生再升级，引领“智”造新范式

提要：当制造业迈向工业4.0时代，“数字化”和“智能化”是企业技术思维及管理范式转变的关键。而采用第三代数字孪生技术，将为制造企业开启“智”造新范式，创造商业新价值。

文/ 张思民

近年，制造企业须应对更加复杂、碎片化的市场需求；新冠疫情与全球经济的不确定性，进一步迫使它们重新审视自身管理模式、运营效率、敏捷响应等一系列核心能力。根据国际数据公司（IDC）的分析，到2022年，70%的制造企业已经开始把包括业务端的数字化转型项目列为企业的核心战略地位；同时有77%的CEO将快速响应视为企业获得竞争优势的核心动力。¹

制造企业向工业4.0迈进，正是为了解决快速响应订单交付变量的燃眉之急。在此过程中，“数字化”与“智能化”是企业技术思维及管理范式转变的关键。经过5~6年的发展，制造企业对“智能化”的理解——通过机器学习与人工智能算法做多维度、近实时分析与决策——已经渐趋成熟。

但是，“数字化”到底是什么，迄今仍众说纷纭——有人说上了ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划系统）、MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统），就实现了“数字化”；也有人说采集了产线设备的数据，就实现了“数字化”；还有人说，建了数据湖，就实现了“数字化”。

制造企业“数字化”到底指的是什么？这个技术从何而来，又将走向何处？

在智能制造的语境中，数字化的作用在于用数字语言镜像描述一个实时变化的物理世界，如：生产车间中正在执行生产计划的人、机、料；供应链中正在执行物流配送计划的人、车、货、场等。而实现“数字化”功能与作用的使能技术就是“数字孪生”。

这并不是一个全新的概念，到今天，数字孪生已经发展到第三代。我们每天都在使用的汽车导航电子地图就是典型的第三代数字孪生应用，它必须——实时反映物理路况；让驾驶员看懂；最后，也是最重要的一项，能被人工智能所理解，从而为驾驶员动态提供最佳（最短时间、最短距离、最低过路费）路径建议。

同理，在制造企业中，第三代数字孪生也必须提供与导航电子地图类似的功能，即

(1)必须实时反映围绕订单交付的供应链及生产执行状况；

(2)必须让生产运营总监，供应链总监，工厂厂长，车间主任，产线、质量、物料、检修运维人员看得懂；

(3)最后，也是最重要的一项，必须被人工智能所理解，并为以上人员动态提供最佳（最短订单交期、最大产能利用率、最低生产成本、设备检修运维、过程质量控制等等）决策建议……

¹ 资料来源：IDC FutureScape: Worldwide Operations Technology 2017 Predictions, November 2016。

(点击查看完整报告阅读全文)