科普教育 | 世冠科技赋能太仓工程师，推动数字孪生技术普及与应用

在制造业数字化转型的浪潮中，数字孪生正迅速从技术概念走向实践应用。尤其是在装备制造、复杂系统设计与调试等高精尖领域，数字孪生技术已逐渐成为工程师工具箱中的核心“利器”。2025年5月24日（周六），由太仓市科学技术协会主办、太仓市工程师协会承办的“数字孪生技术的普及与应用”主题培训在太仓南洋广场零号空间顺利举行。来自世冠科技的三位专家，以基于模型的复杂装备研制与数字孪生落地技术为切入点，系统介绍了从模型构建、工具链使用到虚实融合等关键内容，让参与的工程师们大开眼界。

As digital transformation accelerates in manufacturing, digital twin technology is moving rapidly from concept to practice. In high-end fields like equipment manufacturing and complex system design, it is becoming an essential tool for engineers. As part of the “National Science and Technology Workers Day” event series, the one-day training “Digital Twin Technology: Introduction and Applications” was successfully held on May 24th 2025. Organized by Taicang Association for Science and Technology and Co-organized by Taicang Engineer Association, 3 experts from Global Crown Technology shared practical insights on model-based development, toolchain integration, and virtual-real fusion, providing attending engineers with valuable knowledge and inspiration.

一、从设计之初介入：数字孪生的“前置价值”

数字孪生不是简单的‘建个模型’，而是从系统性思维出发，从设计阶段就参与整个产品生命周期。基于模型的系统工程（MBSE）理念，通过任务、需求、架构等环节的系统性梳理，为后续的数字仿真和性能优化打下坚实基础。尤其在复杂机电装备中，专业之间耦合度高、系统需求不断变动，传统线性开发方式已无法高效应对。而MBSE强调在设计早期建立系统模型，使数字孪生技术有据可依、可控、可追踪。世冠科技联合创始人、总经理张桥先生指出，MBSE流程让系统性创新不受限，现阶段已有约30%-50%的复杂装备设计开始依赖MBSE流程。然而，需要澄清的是，数字孪生不仅仅是物理世界与虚拟世界之间的双向数据映射，而且还是一个以预设目标为导向，建立高精度模型，融合多源实时数据、物理与统计模型，以及智能算法，能够对系统状态进行动态仿真、在线评估与预测决策的综合性闭环系统。判断是否真正属于数字孪生的一大标准，是能否实现实时仿真与动态反馈。这正是传统仿真与数字孪生之间的根本差异。

二、模型与数据的“合体”：实现高价值分析

培训中还特别提到数字孪生落地过程中的“两大典型问题”——有模型但无数据、有数据但无模型。该数字化实践中的痛点，得到了在场工程师的普遍共鸣。为此，讲师提出了数字孪生构建的两大原则：“专业决定工具，目的决定方法”。不同工程领域对颗粒度、仿真精度、响应速度的要求不同，建模策略不能千篇一律。而数字孪生系统的高价值体现，不在于其是否“炫酷”，而在于是否能对功能与性能进行深入分析与预测。这包括在虚拟空间中验证控制逻辑、评估系统响应、预测故障概率，甚至进行任务环境仿真等。这种“预知性”正是制造业对效率、安全和可靠性的核心诉求。

三、从工具链到系统集成：构建完整研发闭环

世冠科技专家工程师系统介绍了数字孪生技术的“研发工具链”构成，强调了模型开发的开放性、集成性及虚实融合能力。通过开放模型接口与主流仿真平台（以国产化替代软件为主）连接，工程师可以在已有工具基础上构建更复杂的系统级模型。在案例分享环节，两位专家分别展示了汽车领域和装备领域的研发解决方案。数字孪生不只是设计与仿真的整合，更是制造、维护、运营等多环节的‘数字化闭环’。尤其在虚实融合环节，讲师强调其为数字孪生的“灵魂所在”。它不仅是数字模型与物理设备的简单交互，更是一种反馈驱动的实时优化机制。借助传感器采集、边缘计算、数据融合等技术手段，工程师可基于现实运行状态动态调整模型，做到“所测即所设，所设即所需”。

四、拓展工程师认知：为问题解决提供新思路

对于制造业工程师而言，数字孪生不仅是一项关键技术，更是一种全新的工程思维方式。它促使工程师从“画图纸”迈向“构建系统”，从“被动验证”转向“主动预测”，推动跨专业协同与系统集成。培训结束后，不少工程师表示，过去对数字孪生的理解多停留在“仿真建模”层面，此次课程帮助他们建立起系统化认知，并明确了“虚实融合、系统建模、任务仿真”等核心关键词。一位参与者表示，以前只是听说，现在终于明白如何将数字孪生应用于解决实际项目问题，以及在实施路径中应重点关注模型颗粒度和数据接口建设。也有工程师指出，通过培训初步掌握了数字孪生在装备制造、汽车零部件的典型应用模式，并初步建立了从模型开发到虚实融合的系统性认识。此次课程不仅拓展了工程师对数字孪生的原有认知边界，也为他们在面对企业项目挑战时提供了新的思路与方法启发。