又一次工业革命已经悄悄来临：再谈工业元宇宙

不知为什么，我最近常常会琢磨工业元宇宙。虽然我自知对它的认识尚属一知半解，但却固执地认为，对于工业企业而言，工业元宇宙一定是一件能引起革命的大事。所以，继前一阵子写了一篇《工业元宇宙将带来一场革命》之后，忍不住再拿起笔来写写工业元宇宙。

说到工业元宇宙，就不能不谈到虚拟现实，当然也就不能不讲到数字孪生。数字孪生，我认为目前最好的解释，是中科院物理所解释的：

简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。

这个“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上，是虚拟的。

也许你会说，这不就是电脑上的设计图纸嘛？CAD搞搞不就有了？

其实不然。相比于设计图纸，数字孪生体最大的特点在于：它是对实体对象（姑且就称为“本体”吧）的动态仿真。也就是说，数字孪生体是会“动”的。

而且，数字孪生体不是随便乱“动”。它“动”的依据，来自本体的物理设计模型，还有本体上面传感器反馈的数据，以及本体运行的历史数据。

说白了，本体的实时状态，还有外界环境条件，都会复现到“孪生体”身上。

如果需要做系统设计改动，或者想要知道系统在特殊外部条件下的反应，工程师们可以在孪生体上进行“实验”。这样一来，既避免了对本体的影响，也可以提高效率、节约成本。

那么，数字孪生有什么用呢？其实，在上面，中科院物理所已经说了：如果需要对设备、生产线做改动，工程师们可以在数字孪生体上进行“实验”，改满意了再在本体上进行改动。这样会节约成本和时间。

说实话，对于如何在“数字克隆体”上进行“实验”，然后将其应用于本体上，我始终是没太搞明白的，但一些企业的案例，却让我基本明白了其中的道理。现与大家分享如下：

案例一：在光伏行业，有一种设备叫还原炉，它是生产多晶硅的核心设备。江苏双良集团旗下的混沌能源，以数据分析、智能算法为基础，实现了还原炉和数字世界模型对象之间的映射，他们开发的多晶硅还原炉智能化控制系统，能够自适应调节输入进料和电流增量，优化还原工艺调节，改善还原电耗、沉积速度、一次转化率、致密料比例和珊瑚料比例等关键生产指标。投入使用后投入后每千克产量电耗节省10%，关键产品指标提升17%以上，每炉产值提升10%，人员依赖度减少50%，单炉经济价值增加40余万元。

案例二：去年底，西门子数控（南京）有限公司（SNC）新工厂正式揭幕。这是西门子在全球的首座全集成原生数字化工厂。西门子运用数字孪生技术，对新工厂的规划方案进行仿真建模，在虚拟环境中快速模拟未来工厂的运行情况，在规划阶段就能避免在实际运营过程中可能出现的问题。同时，结合厂房BIM模型，能更高效地评估厂房结构对布局的影响，快速调整方案，达到工厂布局与厂房结构设计的完美结合。因此，与传统的工厂规划相比，从规划到运营的总时间缩短了将近三分之一。

以上两个案例，也许只掀开了数字孪生应用的冰山一角，但已经让我们感到了工业元宇宙的震撼感，它意味着，无论是在设备层面、产线层面乃至工厂层面，工业元宇宙所采用的思维方式和解决问题的办法，都与以前是完全不同的，说它将带来一场革命确实并不为过。