推动工业软件国产化替代，网思科技数字双技术助力

近日，美国著名UI设计软件Figma停止了美国制裁公司的账户，“大疆”等企业将受到影响的消息在国内设计行业蔓延，对进口替代的关注再次升温。

工业领域是工业软件的ldquo勒紧脖子rdquo；问题是我国工业高质量发展的跟腱。采取数字双应用，结合人工智能技术和产业软件，通过数据科学优化机制模型的精度和性能，可能是实现核心算法和产业软件替代的另一条途径。

人类对数字世界的关注，现在达到了历史上的最高潮。标志着元宇宙的大潮，物理世界就像是急转直下大家沉重的枷锁，虚拟数字化形态下的永生就是未来。

另一方面，诞生20年后的数字双的概念，近年来再次受到关注。《ldquo，十四五rdquo，信息化与工业化深度融合的发展规划》，《ldquo，十四五rdquo，智能制造深度发展规划》，或科技部ldquo；网络化与智能工厂联合制造rdquo；等国家级专项政策，强调数字双技术对产业制造业高质量发展的重要意义和作用。

什么是数码双人间呢？为什么现在会成为新的风穴呢

简单地说，数字双是将物理实体1：1的虚拟映射数字化而成的。

通过使用建模工具在数字空间中建立精确的物理对象模型，并利用实时iot数据驱动模型运行，使物理世界和数字世界能够全面构建实时互联、互操作。目的是通过各种数据、模型、信息的集成，使虚拟实体开始构建物理实体的分析、决策、控制能力，从而优化物理世界资源配置的效率。

什么是数码双人间

数字双原本是从PLM（产品的全生命周期）的构思和扩张中产生的，在航空宇宙领域率先导入。

飞机，火箭这种复杂的机械设备非常昂贵，在设计产品和执行任务时出错的成本很高，通过各种模拟和仿真方法，其数字双联会提前执行，以降低实际风险。

数字双在过去两年中再次被提及，也被列入国家级工业发展战略纲要。主要在技术和需求两方面推进。

从需求方面出发，我国制造业面临着低端供应过剩、高端供应不足，创新能力不适应高质量发展要求等诸多挑战，产业智能化转型和产业价值体系提升需求迫在眉睫。

与模拟、工业互联网等其他数字化技术相比，数字双能在产品研发、生产、设备运营和维护、营销后的全链发挥重要作用。

在研发阶段，数字双人进行虚拟调试可以加速低成本的试错。

在生产阶段，建立实时三维可视化的工厂，提高工厂的一元管理水平。

运维阶段，数字双人结合仿真技术和大数据技术，不仅可以了解工厂和设备ldquo。何时发生故障rdquo；、更能定位ldquo；哪里出故障了rdquo；大大提高了安全性和可靠性。

在技术方面，数据采集、数据通信、实时分析和AI决策的发达提供了应用的基础。

由于iot和传感技术的成熟，产业数据的可获得性和成本大大降低。5G和IPv6等通信技术已经商用化，可以瞬间发送大量的数据。云计算、边缘计算、AI等技术的快速发展弥补了计算能力和数据应用处理的弱点。

中国的数据获取、传输、计算、管理一体化等技术力量堪称世界领先，支撑数字双所需技术成熟。

图为工业数字双技术体系结构图

但数字双作为一系列数字化技术的高层次融合，熟练应用是一朝一夕无法实现的。

来自ldquo。工业用数字双技术架构图rdquo。这样，从前端数据采集、处理和分析，到设备级、生产线级，乃至全厂级仿真建模，多模型无缝集成，从模型在线化后的修正验证，到终端人机交互全套技术应用工厂数字化的基础，领导对管理模式的改革力度、企业的资金实力、技术供应商的系统工程思路处于非常高的水平。

因此，我国工业双子数字在现阶段，就像一个摸索，一些企业已经走在了探索的前列。

大型国有钢铁集团和汽车制造商的数字双实践

钢铁企业是流程制造行业的代表，生产流程连续，安全生产要求高，生产线长，数字化基础较好是这类企业的典型特征。

某大型国有钢铁集团作为全球最大的钢铁制造企业，早在2015年就开始了开展智能制造和数字化转型的系统规划和战略部署。

为了在激烈的国际竞争中继续保持行业领先地位，该公司以自己公司的王牌产品为测试场，启动了智能工厂项目。

2019年上半年，智能工厂完成运行、无人化，在生产、仓储、物流等规模上，为提高产品质量、用户服务能力和生产效率做出了巨大贡献。

但如何提高现场生产线的管理效率，实现重点设备的可预测维护，减少危险作业环境的人工参与度仍然是未完全解决的痛点。

钢铁生产线巡检是现场管理的重要环节。该厂钢铁生产线长2-3公里，原有4个大型机组。各单元配备操作室，监控人机结合作业较多的关键工序、重点设备运行状态。

现场生产线作业长介绍，如果只对一个机组进行监控和检查，一条生产线自始至终跑完需要40多分钟。硅钢产品的质量要求非常高。hellip；一周的话，有可能错过了合适的时机。

经过对多项技术方案的评估，该厂最终决定在一条生产线上进行数字双应用试验。通过构建产线的三维几何模型，对各设备、零件的几何模型附加属性信息，并与对应的位置IOT数据组合，形成可视化的虚拟产线，实现以下功能。

我是middot。实时监控产品设备人员的所有过程并进行实际的交互

我是middot。控制系统集成访问，双向控制

我是middot。历史质量问题的趋势可以追溯到

我是middot。重点设备可预测维护

我是middot。重点设备能源精细化管理

传统设备的预测维护往往只能预测ldquo。设备什么时候不好；，不可预测的ldquo；设备的哪个关键部分出现问题了rdquo；来修改标记元素的显示属性。

基于数字双数据集成、实时性和仿真，可以在特定位置设置问题，为决策提供最佳的响应和远程控制能力。这将大大提高现场劳动效率，显著降低工作负荷。

一些数据指标将给出更坚实的经济效益证明mdash。mdash；通过将生产线的四个操作室缩减为一个控制中心，包括人工成本在内的管理运营成本降低了60%，管理效率提高了25%，故障响应时间缩短了15%，能耗成本降低了10%。

图为某大型国有钢铁集团智能工厂

汽车产业是一个非常适合使用数字双人的产业

作为少品种大批量制造的代表，汽车制造业具有产品种类少、规模大、生产标准化先进、生产效率和质量要求高的特点。

汽车产业链的大部分企业在生产阶段都实现了自动化，而数字双可以从产品开发、设备管理、工厂管理、物流优化等方面进行。例如沃尔沃将数字双应用于汽车研发，在设计阶段实现了产品优化，降低了约4%的空气阻力；越南Vinfast汽车厂依靠西门子生产线计划的数字双解决方案将建厂时间缩短了50%。

图：数字双功能在汽车制造业中的作用

作为国产车制造新势力之一的A汽车，是汽车行业第一家实现全厂水平数字双的企业。

A汽车江西厂负责人曾在采访中表示，传统汽车厂最大的困局是，汽车制造商各部门之间、汽车制造商与客户之间信息不流通。

为了打破信息孤岛，始终实现研发、生产和整个市场价值链的数据，A汽车决定从规划物理工厂的早期阶段开始，同时打造数字双厂。

A汽车数码双智慧工厂集冲压、焊接、涂装、组装和电池组生产全工序于一体。厂区实现了1200多个数据采集点的实时采集和上传，实体厂和数字厂数据相通，无缝，并实现了如下功能：。

我是middot。组织和覆盖所有13个成本中心管理流程

我是middot。整理提示660项以上的管理指标

我是middot。SAP/MES等10件+业务系统的数据访问

我是middot。1200+实时获取数据点信息

我是middot。实时再现生产线状态

middot;快速应对和干预线路故障

middot;线下直营店用户销售系统连接

结合三维数字化工厂展示、综合运营指标分析预测、物流、焊装总、质量等车间级管理报告数据，A汽车数字双晶智能厂实现了基于数据驱动的管理和决策，带来了实际经济价值mdash，mdash；管理效率提高25%，单车生产综合能耗下降25%，管理运营成本下降15%，一次交付合格率上升5%。

图：A汽车数码双晶智能工厂系统管理页面

这两个数字双胞胎案例背后，不是著名的国际巨头，而是2017年成立的科技企业mdash、mdash；网络思维技术。

网思科技作为一家新锐企业，可以在2020年为行业标杆客户实施国内屈指可数的线级、全厂级工业数字孪晶应用，其商业模式、技术方向和行业趋势的洞察非常有借鉴意义。

《博观智造》独家采访了网思科技高级副总裁兼数字双胞胎事业部负责人李英杰，他在其实践管中窥豹，想看看工业数字双胞胎在我国现在能做些什么，未来将走向何方。

出乎意料，道理中的入局者

所有首发优势都离不开敏锐的市场洞察和前瞻性的技术储备。

2016年至2018年，Garter连续三年将数字双子化列为十大战略科技发展趋势。但当时国内的主要关注点在于移动互联网，工业领域的主要政策在于数字制造基础和推广工业互联网基础设施方面。

2018年，担任IBM大中华区用户体验中心解决方案总经理的李英杰接手了工业互联网产业联盟上海创新中心展厅的项目。

在项目实施和与客户沟通的过程中，他敏锐地察觉到这可能是国家工业领域下一个重点推进方向，而他的团队核心能力之一就是三维数据建模、实时渲染和可视化。

2019年，5G开始迎来商用元年，三大运营商从B端工业生产场景出发，开始了各种试点应用。同年，李英杰携队加入网思科技。

作为顾问出身长期活跃在现场的IT运营商，作为构筑数字双胞胎所需基础的支持技术即将达到商用规格，企业可以事先配置。

作为一家成立不久就没有融资的科技企业，网络思维并没有过早地盲目投入研发，一方面研究目前国际领先的解决方案和技术路线，另一方面通过与客户的交流来评估目前数字双胞胎在国内定居的可能性根据反馈重复自己的产品，寻找product-market fit。

如前所述，数字双胞胎作为数字化和智能化的高次应用，对企业数字化的基础、资金实力和领导的战略眼光都有很高的要求，注定最先吃螃蟹的是行业龙头。

这种客户资源成为许多初创企业的第一道门槛。

网络思维成立不久，核心创始团队就拥有IBM多年的市场开拓经验，积累了广阔的产业人脉，养成了对市场需求的敏锐嗅觉。这也是网思在2019年初能够接触和参与大型国有钢铁集团数字化战略规划的原因之一。

第二个关键优势是企业在咨询和IT实施方面的复合能力。

以李英杰为代表，有IBM全球企业咨询服务部出身的中坚企业。顾问最核心的能力是快速了解行业，从业务角度分解、分析问题并提供解决方案。丰富的行业专家顾问资源也为网络提供了宝贵的输入，以便在进入新行业时快速获得行业know-how。

与一般咨询公司不同，网络拥有IT项目实施经验丰富的技术团队，保证了从前端咨询到后端落地的一体化交付。

ldquo;其实我们的钢铁客户一开始也没想到会使用技术工具，只是提到了运营管理上的痛点。数字双子化是在执行多个brainstorming过程中发现的解决方案。网络思维有技术基础，可以快速