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数字孪生技术在智能工厂规划与运行优化中的应用与分析

2数字孪生驱动的智能工厂整体框架设计2.1总体架构数字孪生智能工厂的总体架构[3]分为五层，自下而上层层支撑（图2）。平台层是系统的核心处理中心，其中的数据平台会对实时采集到的数据进行清洗、存储和管理，确保数据的准确性和可用性；模型中枢集中管理工厂的3D模型、物理模型与业务模型，为后续的仿真和分析提供模型支撑；仿真引擎则利用这些模型模拟工厂的运行情况图2数字孪生系统总体架构图2.2关键技术集成数字孪生智能工厂架构的稳定运行，依赖多项关键技术的深度融合。，为数字孪生系统提供了丰富且实时的数据来源，是系统能够准确反映物理工厂状态的重要保障。规范的数据管理为数字孪生系统的有效运行奠定了坚实基础，保障了系统能够准确、高效地处理和分析数据，为决策提供可靠依据。

来源：e-works

2026-02-09

数字孪生驱动商用车敏捷生产，北汽福田长沙工厂打造智能制造新范式

工厂以“高质量、低成本、快交付”为核心目标，致力于构建以绿色科技、数字孪生为基础的高端智能制造基地，主要生产高端中轻卡H4平台、中卡H6平台系列产品，覆盖混合动力、纯电、燃油、氢燃料等多元动力类型 3、数字孪生与运营优化场景应用：建成5G全连接数字孪生工厂，覆盖研发、制造、设备、质量、服务全流程，结合数字运营调度中心实现生产全链路的实时监控与仿真优化。三、参评智能制造项目详细情况介绍针对商用车柔性制造执行过程中生产监控、生产计划、库存管理及产线工艺装备调试等过程的行业重难点问题，北汽福田长沙超级卡车工厂基于工厂、车间、线体、设备及产品的数字孪生三维仿真模型，建立数字标签管理机制，建立数字孪生数据资源池/数据中台；建立工业数字孪生仿真引擎构建技术，在实际场景中实现基于实时数据驱动的孪生场景应用验证；开发工业数字孪生管控平台，实现平台的实际部署应用，打造生产运营指挥情报中心构建制造运营数字孪生计算引擎（商用车领域首个）。

来源：e-works

2026-02-02

探访威图&易盼：感受智能设计与制造的创新典范

工厂展厅中的数字化展板揭示了这座工厂的关键数据：占地面积24000平方米，年产机柜超过15000台，每年消耗35000吨钢材，配备21套无人驾驶运输系统，每天可处理高达18TB的生产数据。此外，DIN导轨和线缆槽的剪切过程在威图SecarexAC剪切加工中心完成，所有剪切操作都严格按照虚拟样机的数据执行，不仅提高了效率，还大幅降低了材料浪费。易盼技术专家介绍WireTerminalWT全自动布线中心在威图的理念中，一个控制柜不再仅仅是一台机柜，而是一个解决方案，更进一步，是一个数字孪生。这一理念贯穿于威图的产品全生命周期：从可库存供应的模块化机柜到今天的数字孪生解决方案，威图始终引领着控制柜从硬件向软硬一体解决方案的演进。威图为客户提供贯穿工程、供应链、制造、运维全流程的控制柜与开关柜制造能力，通过AI和数字孪生技术，帮助客户实现降低项目规划成本、缩短生产周期、节省信息采购时间、减少工程规划工作量的价值。

来源：e-works

2026-07-17

探访西门子电机工厂，体验数字化焕新样板

图1e-works考察团在西门子数字化体验中心参观作为西门子自有工厂的数字化转型样板，数字化体验中心将数字孪生、IT/OT融合、边缘计算等技术，在真实电机生产场景中验证成效，如缩短交付周期、提升设备OEE 图4西门子工厂仿真软件界面●数字孪生与仿真验证体系：数字化体验中心诠释了数字孪生技术的多层应用。包括针对产品的数字样机，在虚拟环境中完成设计、仿真与测试，大幅缩短产品上市时间；以及涵盖针对生产过程和整个工厂的数字孪生。图7西门子机床性能甘特图转型以解决实际痛点为导向：借助数字孪生缩短设备切换与调试时间，依托IndustrialEdge系统结合AI保障质量与效率平衡，通过状态监测提升设备可用性，利用能耗数据关联分析降低成本 1.数字孪生规划：在物理动工之前，仓库及其与相邻主电机生产车间的整体物料流，已在数字孪生世界中完成了无数次仿真与优化。

来源：e-works

2026-02-28

未来工厂：为何要先试错，方能决胜千里？

它将物理层——PLC、驱动器、传感器、人机界面（HMI）——与赋予生产智能的系统（SCADA、MES、数字孪生、AI、仿真技术及规划工具）紧密相连。但如果有了数字孪生提供的背景信息——它知道该阀门在特定工艺、特定工况下的正常运行状态，就能精准定位磨损原因，及时采取应对措施。它需要一个确定性的底层支撑——仿真模型、数字孪生、自动化基础设施——在误差传导至物理世界前将其拦截。具体而言，AI负责识别生产规律，数字孪生负责验证场景可行性，自动化系统负责落地执行，三者形成闭环，缺一不可。这一逻辑已被国内领航级智能工厂广泛验证，数据显示，中国首批领航级智能工厂的AI渗透率超70%，且均采用“AI+数字孪生”的协同模式，有效降低了生产误差。

2026-05-23

宜化集团：打造合成氨智能制造工厂，建设智慧宜化

，为构建数字孪生工厂提供基础。以“两地三中心”的架构建设数据中心，实现了应用本地双活、数据异地互备，确保数据安全。图1宜化集团智能工厂架构①硬件方面部署数字化智能制造装备，应用物联网技术及5G技术，建成数据中心，配备算力资源以及全光网络，为远程操控和机器学习提供强有力支撑。 2.4场景建设方案及情况（1）工厂建设-数字孪生工厂建设-基于数字孪生的管道施工建设1）具体场景描述应用建模仿真、多模型融合等技术，构建工厂管道的数字孪生模型，对工厂建设过程中的管道施工实现从材料入库贴二维码（3）工厂建设-数字基础设施集成-新型工业数据中心支撑数字业务运行1）具体场景描述以F5G、5G和Wi-Fi6技术为基础，打造万物互联互通、服务随需应变的全光智慧园区，以一张网承载多种业务，构建简架构、

来源：e-works

2026-02-02

借助数字主线：人形机器人走进工厂车间

而贯穿这一升级过程的核心基础设施，正是数字主线。数字化主线通过打通组织内各业务环节的数据流，实现从设计到制造、从运营到维护的信息连续传递。当企业能够战略性且持续地打通所有业务环节的数据流时，便可以进一步解锁更高级的“智能企业”解决方案——例如，基于数字主线收集的数据构建的“综合数字孪生更重要的是，综合数字孪生将企业的运营转化为一个持续迭代的反馈闭环系统。利用数字孪生，企业可以收集生产数据并将其反馈给系统，以优化流程并丰富数据。有了强大的数字主线，企业就可以走出试点模式，并利用综合数字孪生的模拟能力来促成这些技术的融合。毋庸置疑，那些在数字孪生和数字主线方面进行早期投资的公司将处于最有利的位置，以迎接人形机器人进入主流生产应用的时代！

工业机器人

来源：西门子

2026-05-22

苏州成都康华生物制品股份有限公司CIO

康华生物以研发中心、博士后科研工作站为依托，建立了多个疫苗研发平台，先后承担和参与了国家863计划、省科技成果转化等项目。主导构建了集团大数据平台与数字孪生框架。成功领导了数据采集平台、全链路药品追溯平台等重大项目建设。其中智能车间项目使产品批次间差异降低20%，产能提升50%。蓝图设计：平台采用“边缘计算+云平台”架构，涵盖生产执行系统（MES）、过程控制系统（PCS）、在线质量分析系统（PAT）的深度融合，并引入数字孪生技术进行工艺模拟与优化。 IT-OT融合平台建设：搭建基于工业互联网的车间级监控平台，集成MES与DCS，实现从订单到成品的全流程数字化管理。数字孪生与AI应用：构建关键产线的数字孪生模型，用于工艺培训和参数预优化。合规与创新：实现了生产数据的完整、不可篡改与可追溯，极大提升了应对国际GMP审计的能力。数字孪生模型为新工艺快速转移与优化提供了创新工具。

优秀CIO参评内容

来源：e-works

2026-02-02

崔曜广西华谊新材料有限公司董事长

广西智能工厂示范企业、国家级高新技术企业、国家级绿色工厂、广西绿色工厂、广西制造业单项冠军企业、自治区级专精特新中小企业等荣誉资质；并参与组建了广西壮族自治区绿色化工新材料创新联合体、广西绿色化工新材料产业技术创新中心和钦州市化工新材料技术创新中心在产品与技术创新方面，公司成立企业技术中心，与广西华谊能源化工有限公司、广西华谊氯碱化工有限公司、广西大学、北部湾大学、上海化工研究院有限公司等单位共同组建了广西壮族自治区绿色化工新材料创新联合体、广西绿色化工新材料产业技术创新中心，聚焦化工新材料研发与工艺创新，具备完善的研发设备和良好的创新环境，技术研发实力雄厚，并系统性引入AI、数字孪生等前沿技术，已拥有2项发明专利、3项实用新型专利和5项软件著作权。 2.面向应用服务的私有云数据中心建设数据中心为智能工厂提供计算服务、网络服务、存储服务、灾备服务及安全服务，实现信息化基础设施资源的统一规划、建设、调配与共享，实现CPU、内存、存储资源的统一管理与动态调度 10.数字孪生与仿真通过对所有设备、管道、仪表等装备三维模型的收集和组织，打造了数字化交付平台，并将工艺包设计、反应机理一比一复制到OTS系统，将DCS系统数据采集到实时数据库，构建了三维模型+工艺仿真模拟结合的数字孪生工厂

优秀CIO参评内容

来源：e-works

2026-02-02

基于数字孪生的生产系统仿真对于制造企业有何应用价值？

在新冠肺炎疫情冲击、国内外需求受到双重挤压、我国经济下行压力增加的背景下，3月4日，中共中央政治局常务委员会会议提出，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。新基建主要聚焦于5G、人工智能、大数据中心、工业互联网、特高压、城际高铁和轨道交通以及新能源充电桩等基础设施的建设。虚拟与现实世界正在融合在新基建中提到的工业互联网也与数字孪生技术有着密不可分的关系。美国工业互联网联盟将数字孪生作为工业互联网落地的核心和关键，德国工业4.0架构中也将数字孪生作为重要内容进行了强调。数字孪生的核心在于实现虚实融合，物理模型和数字孪生模型实现双向映射。而搭建基于数字孪生技术的数字化工厂是解决这些问题的最佳途径，通过依托产品整个周期的真实相关数据，在虚拟环境中对生产全过程进行仿真、优化及重构。

来源：e-works

2025-05-27

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