什么是“数字孪生”？看看这个工厂你就懂了(4)

红旗繁荣工厂车间实拍
阿里云汽车行业架构师黄铮介绍，一辆汽车由3000多类、3万~5万种零部件组成，生产过程要经历冲压、焊装、涂装、总装、电池五大车间、200多种加工工艺，每个车间的生产设备完全不一样，与先前阿里云工业大脑覆盖的钢铁、水泥、服装等流程制造行业相比，汽车制造更加考验企业管理生产的能力。
与自行车和飞机的数字孪生类似，数字孪生工厂是对现实工厂3D形态的完全模拟。大到整厂五个车间，小到车间里每台设备和每一个生产动作，都映射在数字孪生上。简言之，它展现了人类对复杂系统的掌控力。
把工厂搬到虚拟空间里，有什么用？
对于车间的管理人员或者工程人员来说，偌大工厂的管理和生产安排变得没那么困难了。一汽新能源汽车工厂占地面积78万平方米，什么概念？相当于105个足球场那么大。
好在，数字孪生虚拟出来的工厂，与真实的生产环境1：1对应，人在办公室，就能看到生产现场一举一动。在数字孪生的应用中，管理人员能够看到每一个车间的工作情况，通过搜索定位、“拖拉拽”等简单交互，就能定位到生产线的每一个细节。
此外，数字孪生也降低了工人看懂数据的门槛。“它不需要你有什么CAD的经验、也不需要有太多专业知识。” 阿里云工业大脑数字孪生产品经理伍剑向放大灯介绍，就算拧螺丝的工人也看得懂。
除了实时性，“回放”也是数字孪生的重要功能。生产监管因此变得一目了然：借助数字孪生，工程师们可以快速追溯生产数据，甚至细化到当时螺丝的力矩，更容易分析故障的原因；在车辆交付给消费者后， “回放”仍然可以在售后服务中发挥作用。
但想让这一切科幻感的事情在工厂里发生，并不容易。传感器、通信模组、数采软件、算法等软硬件，它们是数字孪生的基础。
伍剑告诉放大灯团队，一个完整的数字孪生工厂，涉及至少三个领域的技术。
首先是数字孪生的载体平台。无论是设备的运行状况，还是生产线的生产数据，都需要运行的载体。这是整个数字孪生中最复杂、最关键的一套系统。
其次是三维技术。孪生世界要与物理世界完成“一一对应”，就意味着工程师要用大量三维技术还原工厂设备。“数字孪生”成为工业设计大奖的常客，就不奇怪了。（去年，阿里云的工业大脑数字孪生刚刚拿了中国设计智造大奖“金奖”。）
搭建好的三维模型，还要接入工厂的生产数据，才能把它们驱动起来。换句话说，这些三维模型不是用来观赏的，它要实实在在反映、指导生产动作。这需要特别精准、高性能的数据采集和处理技术。