数字孪生制造的关键技术
根据数字孪生制造系统的参考架构可知，实现数字孪生体需要多种关键技术。 前文已经介绍了其中一部分通用关键技术，包括系统工程、数字线程、物联网、 云计算、人工智能、大数据、区块链等。下面聚焦到制造领域，介绍和制造相关 的数字孪生体关键技术，包括建模方面的CAD技术、仿真方面的CAE技术、工 艺仿真技术、工厂仿真技术、工业控制技术、辅助制造的CAM技术、制造执行 的MES技术、产品全生命期管理的PLM技术和企业资源管理的ERP技术。
1. CAD
计算机辅助设计（CAD）是一种应用计算机相关技术辅助人们进行产品或工 程设计的方法和技术，包括设计、绘图、工程分析与文档制作等在内的设计活动。
当前的CAD技术具备开放性、标准化、集成化和智能化等特色。现在开发 应用软件，一般是在某个支撑平台上进行二次开发，因此要求CAD系统必须具 有良好的开放性，以满足各行各业CAD应用的需要。随着人工智能和专家系统 技术的不断发展及在CAD中的应用，智能CAD系统也得到了重视和发展，它可 明显提升设计水平和设计效率。CAD的云化应用也成为趋势，目前有多种CAD 技术已经部署在云端，也出现了一些云化CAD工具。
CAD技术从构成上来看分为四层，包括基础核心层、通用平台层、专业应用 层和接口工具集。其中，核心层的几何引擎技术是CAD的关键技术，包括曲线、 曲面的数学表达基础，如NURBS、数据的组织及内存管理、高精度的曲面求交计 算、布尔运算与局部操作等。
在构建智能制造的数字孪生体时，首先需要对物理产品进行数字化表达，这 就需要利用CAD技术来完成。CAD在产品设计阶段、装配阶段和改造阶段，都 为数字孪生体提供丰富的数据模型。
CAD技术还是CAE、CAM等技术的前提o CAD通过丰富的接口程序为这些技 术提供三维的模型数据，为数字孪生体在后期的互动、先知、共智等阶段的成长 奠定了基础。