文 | 芳菲 采编 | 谢邦彦 擒牛宝
图｜由受访者提供
广东省以制造业当家，制造业数字化转型既是广东抓住新一轮科技革命和产业变革浪潮的要求，也是深化供给侧结构性改革、夯实产业发展基础的必经之路。
近年来，广东创新探索从“单点突破”（大型企业和中小企业数字化转型）到“链式改造”（产业链供应链整体数字化转型）的实践模式，累计推动4万多家规模以上工业企业数字化转型，助力企业增收增利、提质增效发展，持续擦亮国家级工业互联网创新发展示范区金字招牌。
在此过程中，随着协同共赢、开源创新的数字孪生产业生态不断完善，数字孪生技术应用方案的逐步成熟，越来越多的企业以数字孪生等前沿技术为抓手，积极推进数字化转型，取得了多方面的、可量化的实效，并在省内形成了众多具有代表性的实践案例。
《科技与金融》深入广东制造业产业一线，邀请在数字化转型中成功应用数字孪生技术的企业代表接受采访，以期从产业端的视角，探讨数字孪生技术可为数字化转型带来的促进作用与实在效益。
凡拓数创数字孪生技术案例
“技术—产业—生态”
协同推进的“广东模式”
走进广州明珞装备股份有限公司（以下简称“明珞装备”）的展厅，只见电子屏幕上各个虚拟机械臂正有序作业，一一模拟着实际生产线的每一道工序。
“借助数字孪生赋能的虚拟制造技术，我们将原来长达1到2年的汽车生产线设计、制造、生产周期，压缩至4.5个月，部分案例甚至1个月就可以完成了，不仅刷新了行业纪录，更大幅降低了生产成本。”明珞装备相关负责人说。
在广东某电子制造企业的智慧车间改造中，广州凡拓数创科技有限公司（以下简称“凡拓数创”）协助打造的产线数字孪生体，则帮助该企业打通了生产系统的数据闭环，设备预测性维护能力显著提升，非计划停机时间大幅压缩，保障了生产连续性。
“还有该企业的AGV（自动导引机器人）物料流转环节，通过引入数字孪生系统，使物料流转效率显著提升。出货的提速与稳定，有力地帮助了该企业提升竞争力。”凡拓数创智能制造业务线相关负责人说。
贯穿上述案例的数字孪生技术，是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真技术。该技术通过在虚拟空间中完成映射，可反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
“数字孪生技术的价值本质是依托数字化镜像沉淀运行规律，将以往传统的、依赖经验驱动且被动响应的管理模式，革新为数据驱动、主动干预的智慧化治理体系。”在高新兴科技集团股份有限公司相关负责人看来，数字孪生技术的关键价值在于借助数字化手段，达成物理实体与虚拟模型的实时同步以及深度交互，为制造业全流程的精细化管理与动态优化给予坚实的技术支撑。
在高质量发展的背景下，数字孪生技术以其独特的优势成为企业降本增效的重要工具，并向制造业等多行业全面渗透。部分广东制造业企业依托数字孪生技术已在生产工艺优化、装备智能调参、产线逻辑优化等核心场景实现突破，初步形成“技术—产业—生态”协同推进的“广东模式”。
值得一提的是，广东通过“链式改造”实践，加快制造业数字化转型。所谓“链式改造”，是指让大企业带着中小企业并肩作战，推动产业链供应链整体数字化转型。“‘链式改造’是一种通过数字化技术、智能化装备改造提升现有产业链供应链的方法，旨在通过推广制造业企业数字化‘链式改造’模式，实现产业链供应链的协同和优化。”中山大学马克思主义学院教授胡莹在《以“链式改造”为牵引加快推进制造业数字化转型》文章中指出，这种改造模式通过数字化管理串联各个环节、协调生产节拍，降低库存和生产成本，缓解资金周转压力，从而促进产业链供应链的高效运转。
如明珞装备积极发挥产业链龙头企业的作用，以虚拟调试验证数字化平台助力中小企业转型升级。其为国内某车企服务时，通过虚拟制造技术大幅提高产线设计质量，减少现场95%的调试问题点，从设计生产线图到首车下线仅用时128天。
从广东企业以数字孪生技术加速制造业企业数字化转型的实践可见，技术供给方基于积累的制造业知识和服务经验，聚焦细分产业链的典型场景和共性需求，为产业链上下游企业提供一揽子的低成本、快部署、易运维的数字化产品和解决方案，提高产业链上下游企业的各环节效率质量，打造产业链协同转型的创新商业模式，带来了可量化的改造效益和商业价值。
“我们观察到制造业对数字化转型的需求正呈现三大转变：从单一环节优化转向全价值链协同，从经验决策转向数据驱动擒牛宝，从事后补救转向预防性管理。”凡拓数创相关负责人指出，数字孪生技术正是开启这些转变的“金钥匙”，其通过虚实映射、实时诊断、智能决策、敏捷响应的四重赋能，帮助越来越多的制造企业实现数字化能力提升，也为提升“广东智造”的核心竞争力添砖加瓦。
数字化转型需求各异：
倾向与原因
广东是制造业大省，拥有制造业的全部31个国民经济行业大类，不同的细分领域目前面临着不同的数字化转型挑战，具体需求亦存在较大差异。
“对接制造业客户时，我们明显感受到企业最迫切的需求集中在三个核心方向。”凡拓数创相关负责人指出，一是生产过程的“透明化”，企业希望通过数字孪生实时掌握产线全貌，把以往靠经验判断的环节转化为可视化数据决策；二是效率突破，特别是如何在不增加设备和人工投入的情况下，通过流程优化和精准维护来提升利用率；三是快速响应市场变化，企业倾向于用数字孪生搭建“业务预演沙盘”，以避免传统试错带来的成本和风险。
广东顺力智能物流装备股份有限公司（以下简称“顺力智能”）总经理杜鑫也观察到类似的情况。“提升研发与设计效率、设备维护成本降低、生产效率提升、试错成本节约，这几点是企业最迫切希望借助数字孪生技术解决的问题。”杜鑫说。
在产业端看来，不同规模的企业的需求存在差异，其本质是因为对资源投入的回报周期预期不同。“大型企业愿意为系统性优化支付长期成本，中小企业更需要立竿见影的降本增效。”凡拓数创相关负责人认为，不同规模企业的需求差异，主要体现在对数字孪生技术应用场景的广度与深度上。大型企业倾向于构建覆盖全价值链的数字孪生体系，追求全局最优。而中小企业则更倾向于在关键环节进行突破，追求局部效率的最大化。
“综合型企业更侧重于数字孪生技术的全局优化导向，对协同管控复杂系统的实时性要求更高，甚至要求达到毫秒级实时同步。而中小型企业则通常以单点突破为主，聚焦内部高频痛点场景，同步提升复杂产品的质量合规率，并辅助企业快速响应市场需求。”广州陆盛智能科技有限公司（以下简称“陆盛智能”）总经理周婪嫔补充道。
广东省工业和信息化厅编制并发布的《广东省制造业数字化转型典型案例集》显示，大型企业打造数字化转型标杆示范，中小企业倾向实施“小快轻准”数字化改造，总体趋势与产业端的观察一致。具体而言，广东省内数字化转型意识强、自动化信息化基础好的大型企业，积极应用云计算、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术，围绕行业典型场景实施软硬件一体化改造，开展平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等业务创新。中小企业围绕订单、交期、成本、质量等核心要素，积极运用小型化、轻量化、快速化、精准化的数字化产品和解决方案，解决重点环节痛点难点问题，实现增收增利和降本提质增效发展。
“不愿转”症结何在？
从产业端分享可见，无论企业规模大小，数字孪生技术都具备帮助它们更好地应对数字化转型的挑战，以便把握未来发展机遇的潜力。然而，数据获取、组织内部协同、投资回报、人才队伍建设等维度存在的难题，仍使得部分企业不轻易迈出数字化转型的步伐。
顺力智能杜鑫指出，企业内部系统数据格式不统一、接口封闭，导致信息无法互通，形成“数据冷战”。管理层将数字化视为“技术升级”，忽视组织文化适配，导致转型“形神分离”。老旧设备与新技术兼容性差，部分企业因技术债务陷入“拆弹式运维”，并且缺乏“懂业务+技术”的复合型人才，传统IT团队难以支撑AI、物联网等新需求，“这些问题并非一时半晌就能解决”。
“要实现数字化工厂、虚拟制造和工业物联网大数据应用落地，最大的难点在于技术的突破和落地场景的平衡。”明珞装备相关负责人表示。
在工业物联网大数据领域，工业物联网不仅仅是设备数据化和数据联网层面，更涉及边缘计算、机器视觉、数字仿真、工控安全等核心技术，并非每家公司都能实际应用这些先进技术。在数据获取方面，目前行业内上下游间的标准体系暂未统一，企业现有设备不具备接入工业互联网的条件，从而导致了数据获取相对困难，以及数据安全、应用场景等问题。
“很多企业都拥有工业互联网相关的技术，但与场景应用严重脱节。原因在于研发人员是软件工程师，对于真实的应用场景并不是特别了解。即便提取到了海量的数据，这些数据怎么用，如何才能帮助企业降本增效，这对于他们都是挑战。”明珞装备相关负责人说。
企业如何用好数字孪生“抓手”？
数字孪生是一个涉及多环节、多领域、跨部门的复杂系统工程，其应用需要各行业间的互相合作、协同创新。如何才能让更多广东的制造业企业克服阻碍、增强信心呢？
凡拓数创分享了三点建议。
擒牛宝一是解决“数据孤岛”，让数据“活”起来。“数据都在，但用不起来”，这是很多企业的心声。这是因为很多制造企业，尤其是传统的大型工厂，内部系统复杂，设备接口各异，数据散落在各个系统中，形成了一个个“信息孤岛”。可通过打造一个统一的数据中台，把设备数据、生产数据、质量数据等全部接入数字孪生平台，实现“一屏观全局”。
二是加强组织协同，让各企业从“各自为战”到“协同作战”。凡拓数创的思路是提供“工具+服务”双驱动的协作模式。一方面，用数字孪生平台作为协作载体，让不同部门在虚拟工厂里“预演”生产流程，提前发现问题；另一方面，其派驻专家团队，陪客户一起梳理流程、制定转型路线图，甚至帮客户培训“数字孪生专员”，让转型能力留在客户内部。
三是注重投资回报，从“以成本为中心”到“以价值为中心”。针对客户关心的“花了钱，多久能见效”，其提出了“小步快跑，快速迭代”的落地策略。
明珞装备的解决路径则选择从技术突破和应用场景两方面入手。据了解，2015年，明珞装备先后在汽车装备制造领域的边缘计算、机器视觉、数字仿真、工控安全等核心技术实现突破，构建起完整的虚拟制造和工业物联网体系。该体系除了在数字化虚拟设计阶段能对工艺节拍进行验证，还能对实际产线进行数据分析，精准把住产线“脉搏”，进而提供包括诊断、治疗、维修、保养等在内的“全生命周期”服务。
顺力智能杜鑫则指出，数字孪生技术在汽车行业、化工、电力等广东制造业的细分领域应用相对广泛，而中小制造业、绿色制造业的数字化转型领域仍是有待开发的“蓝海”。通过树立相关标杆案例，有望为更多相关企业应用数字孪生技术提供参考，实现生产过程的提质增效。
共建开放包容的
数字孪生技术支持体系
当前，广东正重点聚焦于“链式改造”，推动产业链供应链数字化转型，以此带动中小企业进行改造升级。
针对中小企业缺少充足的资金、技术、人才资源，企业进行数字化转型难度大的问题，广东省支持省内的龙头骨干企业和工业互联网平台企业牵头，建设基于自身的产业链供应链数字需求，研发了一揽子针对中小企业的“小、轻、快、准”的数字化解决方案，通过“大手拉小手”的方式，帮助中小企业进行数字化转型。
广东各地以新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以产业链供应链数字化转型为重要着力点，汇聚“政产学研用金”资源，分类推动龙头骨干企业、中小型制造企业、产业园和产业集聚区等数字化转型，大规模普及应用数字化，促进制造业转型高端化、智能化、绿色化。如广州市黄埔区出台5G、工业互联网、中小企业数字化转型等专项政策，建设企业数字化转型促进中心，推动一大批工业企业开展“四化”诊断，培育41家“四化”赋能重点平台，建设39个国家级工业互联网试点示范项目。
在利好政策支持下，数字化转型技术供给方也正通过与政府、行业协会及其他技术方的紧密协作，构建全方位支持体系，助力中小企业走上数字化转型之路。“我们依托在物联网、数字化管理系统等领域的技术优势，紧跟政府政策导向，为中小企业量身定制数字化解决方案。”据周婪嫔透露，陆盛智能一方面加强与云计算、大数据、人工智能等领域的领军企业合作；另一方面，加强与高校、科研机构的产学研合作。
陆盛智能科技数字孪生技术案例
据介绍，针对生产过程中的图像数据采集、分析等需求，陆盛智能与哈尔滨工业大学运用先进技术实现生产过程数据可视化、管控一体化、决策智能化。“我们计划将此成果广泛应用于更多中小企业的生产场景中，助力其提升生产智能化水平。”周婪嫔说。
面对广东腰部企业数字化基础薄弱的现状，部分技术供给方正以“技术赋能+生态共建”双轮驱动，探索区域性协同创新的新路径。
凡拓数创相关负责人表示，公司与政府部门形成“政策+技术”的联动机制。通过参与工业互联网产业政策研究，将企业对一线需求的洞察转化为政策工具包设计建议，比如推动开发轻量化数字孪生平台、建立行业共性解决方案等。同时配合政府打造企业赋能计划，以头部企业的转型经验反哺中小企业，形成“大企业开放场景、中小企业接入生态”的梯次转型模式。同时，通过搭建孪生技术体验中心，有望让中小企业直观感受数字孪生对良品率提升、设备预测性维护等场景的价值；倡导“互补式创新”，即降低中小企业部署门槛，让中小企业能像搭积木一样构建适合自己的转型方案。
此外，凡拓数创正推动形成“政产学研用”的“五位一体”生态链。“通过政府引导资金撬动、行业协会资源链接、技术方能力互补，为中小企业提供‘诊断—设计—实施—优化’的全周期服务。”凡拓数创相关负责人说，“我们始终相信，数字孪生不是大企业的专利。通过构建开放包容的创新支持体系，让更多中小企业轻装上阵，才能真正让广东制造的‘链式优势’转化为‘数字动能’。”
共建公共技术平台是降低中小企业数字化成本的关键措施之一。如今，广东已推进4个国家级和14个省级中小企业数字化转型试点城市建设，打造省级制造业数字化转型促进中心，培育一批跨行业跨领域、特色型、专业型工业互联网平台。
顺应此潮流，顺力智能已与工信部门共建区域性工业互联网平台，集成仓储管理系统、机器人控制系统等标准化模块，中小企业可低成本接入。
明珞装备则联合西门子、华为、中国移动等生态合作伙伴，组建了广东省CPS离散制造数字化创新中心。该中心通过产业政策和产业集群建设，围绕离散制造业和装备制造业提供共性及前瞻技术研发、产业标准制定、数字化咨询与培训等，提升行业链整体的转型进程和效率。据透露，明珞装备正在打造“产线/设备/元器件评测中心”，希望通过建立智能装备制造行业科学的评测体系，促进汽车装备产业实现高质量发展。
对于数字孪生技术与制造业的融合趋势，受访专家、企业均表达了乐观的看法。“未来，数字孪生技术一定会结合AI和物联网技术，朝着智能体工业大模型的方向发展。”明珞装备相关负责人说。
“未来工厂的运营，可能会像玩‘实体+虚拟’的联机游戏——比如汽车生产线，每个零部件从设计到组装，都有一一对应的“数字分身实时同步数据。这种虚实联动不仅能提前预判设备故障，还能让工程师戴着AR眼镜直接透视机器内部结构，像给工厂做增强现实体检。”陆盛智能周婪嫔强调，未来的竞争不再是单项技术比武，而是看谁能把技术矩阵与产业痛点结合得更紧密。可以期待，数字孪生技术将在推动制造业数字化转型上大有作为。
· 未经授权，不得转载。转载请注明作者及来源《科技与金融》杂志。
· 如需获取转载、合作、采访等需求请到微信公众号菜单栏-商务合作，获取相应信息。
· 您亦可在知网、今日头条、南方号等相关平台上关注我们。
中国星配资提示：文章来自网络，不代表本站观点。
