数字孪生制造的典型应用场景
1. 研发设计
在制造业的研发设计领域，数字化已经取得了长足进展。近年来，CAD、CAE、 CAM、MBSE等数字化技术的普遍应用表明，研发设计过程在很多方面已经离不 开数字化。从产生的价值来看，在研发设计领域使用数字孪生体技术，能够提高 产品性能，缩短研发周期，为企业带来丰厚的回报。
可以预见，随着数字孪生体技术的进化，如大数据、人工智能、机器学习、 增强现实等新技术进入研发设计阶段后，研发设计将真正实现“所想即所得”。
1） 大数据系统会收集产品使用的反馈信息，以及客户对产品的需求变化， 这些动态的需求信息是数字孪生设计的输入；
2） 根据这些数据，人工智能技术自动完成产品的需求筛选；
3） 产品需求会传递给CAD建模系统。越来越智能的CAD系统将无需人工交 互操作，直接实现虚拟建模；
4） 虚拟三维模型自动传递给智能CAE仿真系统，实现快速性能评估，并根 据评估效果进行产品优化;
5） 增强现实技术让研究人员能直接体验虚拟产品，测试产品功能和性能相 关的各项指标；
6） 利用云平台和物联网，虚拟产品能直接到达用户桌面。用户可以直接参 与产品使用体验，给出反馈意见，形成新的需求信息。
上述数字孪生体技术支持的研发设计场景是一个闭环，会动态优化产品的设 计过程，使其更加贴近用户，也会大幅缩短产品研发设计周期，支持制造业和服 务业的深度融合（图20）。
图20数字孪生体技术驱动产品研发设计示例（来源：DHL）