本文摘要：Digital Twin的热度全球最不具权威的IT研究与顾问咨询公司Gartner倒数在2016和2017年将Digital Twin列入当年十大战略科技发展趋势，使得Digital Twin沦为了这几年在IIoT、智能生产大潮中十分风行的词汇，然而这种景象总让人们以为它意味着是一个正处于“概念”阶段的词汇。

Digital Twin的热度全球最不具权威的IT研究与顾问咨询公司Gartner倒数在2016和2017年将Digital Twin列入当年十大战略科技发展趋势，使得Digital Twin沦为了这几年在IIoT、智能生产大潮中十分风行的词汇，然而这种景象总让人们以为它意味着是一个正处于“概念”阶段的词汇。图1-Gartner 2017年十大科技趋势什么是Digital Twin？最先定义“Digital Twin”的是美国密歇根大学的Michael Grieves教授在2003年明确提出“与物理产品等价的虚拟世界数字化传达”，并且他建议将数字孪生与工程设计展开对比，来更佳的解读产品的生产与设计，在设计与继续执行之间构成密切的闭环。图2-Michael Grieves教授于2003年明确提出“Digital Twin”概念著名咨询公司德勤（Deloitte）也于2017年公布了“工业4.0与数字孪生”中对Digital Twin的架构展开了明晰的叙述，德勤指出通过数字孪生企业可以构建产品较慢面市、提高运营、创意的业务模式以及降低生产缺失，图3则表明了其构建架构。

图3-德勤关于数字孪生的架构Digital Twin有什么用？本文不是学术论文，我们必须把“Digital Twin”落在实处，简而言之，Digital Twin可以解读为在虚拟世界的世界对物理的生产线展开建模，并对其展开建模，然后将其“iTunes”到物理世界，然后可以动态提供产线的生产状态，并对其展开数据展开统计资料呈现出、传输至MES/ERP等，并拒绝接受来自产线调整的参数展开工艺改装。贝加莱近期的ACOPOStrak的HMI中表明的虚拟系统与物理的系统是一一对应的，建模系统可以动态加载控制器中ACOPOStrak当前的运营状态，并表明，另外，当建模已完成后，iTunes到控制器也可以必要驱动系统来继续执行。Digital Twin有哪些应用于场景？通过Digital Twin，设计人员可以在以下几个方面杀掉1.产线装配之前的检验产线设计最好的地方在哪里？做到产线设计的人应当最确切，对于生产而言，其产线设计最好的也是最花费时间的是在检验阶段，因为一个产品的生产由多个工序包含，在每个工序运送系统的速度、加速度、间距等参数必需在阻抗下展开检验否不切实际，而这个过程在传统上，必须实际的物理装置组装好以后才能展开。

2.虚拟世界调试似乎，虚拟世界调试是Digital Twin尤为好的应用于，对于工程师而言，在物理的产线并未装配已完成，甚至仍未订购前就开始研发程序，逻辑、运动关系，然后在系统里展开虚拟世界的参数调校，等系统装配已完成，必要iTunes程序，才可构建较慢的上电调试，而这个时候系统的参数优化、给定早已在前期虚拟世界调试阶段已完成了。3.工艺改装时的检验第二种情况是对有数的产线展开改装，但是，我必需要检验新的生产状态下，例如：追加的滑块、减去滑块，系统否不切实际？特别是在对于SuperTrak和ACOPOStrak这样的柔性传输系统，他们的底层都自带架上以防撞击机制，这样即使程序经常出现错误，也会造成架上（或他们支撑的产品）之间再次发生撞击。这种机制对于产线安全性极为重要。

但是在长时间运转的生产流程中，应当尽量避免以防撞击机制的启动时，以免架上不必要的重复特滑行，造成减少系统风扇和功率上的开销，甚至生产节奏的减少。Digital Twin可以极致地已完成这个任务，它不仅可以建模程序的内容，也可以完全一致地反映传输系统的防撞击机制，这样在改装之前，我们就可以在建模中已完成以防撞击机制的回避。

数字孪生-在产线投资之前保证它是不切实际的对于投资高昂产线的企业主而言，检验其否不切实际十分适当，因此，SuperTrak和ACOPOStrak这种可以借助Digital Twin构建预先的检验和规划，对于产线设计而言，十分关键：（1）告诉可以超过的水平，和为此而必须的最佳机电给定；（2）在机械加装已完成前软件实时研发测试；（3）工艺改装也可以提早规划；图4体现了与德勤所获取的相近的数字孪生构建架构，通过工业现场的动态通信POWERLINK，以及构建研发平台Automation Studio、物理的对象SuperTrak/ACOPOStrak和ABB机器人，建模建模软件、OPC UA构建的网络来包含整个产线的数字孪生架构。图4-基于Digital Twin思想的产线设计它是如何构建的？基于贝加莱构建研发平台Automation Studio对外开放的数字化相连能力，ACOPOStrak/SuperTrak所包含的数字孪生机电设计架构如图5右图：图5-贝加莱构建产线设计Digital Twin的架构1.机电CAD设计软件获取了产线的物理尺寸与规格，还包括了物理的运送段的几何尺寸、滑块的对应参数（尺寸，重量，中心座标等）。2.Automation Studio的掌控：对于物理的滑块运动而言，其由x，y，z及转动Φx，Φy，Φz包含，而机械的参数与这些掌控模型融合，构成了对整个物理的掌控对象的融合。在Automation Studio中，SuperTrak/ACOPOStrak和机器人被协同在同一软件架构下构建协同，并iTunes到物理的控制器（一台工业PC）掌控执行机构如控制器驱动器（用作掌控机器人和周边设备），以及Trak的滑块。

3.Scene Viewer与CAD交互构成产线的几何图形表明，而Automation Studio则将实际运营的物理对象参数回到给Scene Viewer构成动态的图形表明。4.当产线的机械参数发生变化时，由CAD系统获取新的参数给Automation Studio，Automation Studio将继续执行新的程序来调整SuperTrak/ACOPOStrak的滑块动作。

基于SuperTrak/ACOPOStrak的数字孪生设计，可以为产线获取全新的方法，并保证投资安全性，提升投资报酬。

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