提起雙胞胎，小伙伴們腦海中會(huì)浮現(xiàn)什么呢？完全一樣的染色體和基因，高度相似的外貌，甚至是相互感知的能力？從雙胞胎的聯(lián)系中得到靈感，人們開(kāi)發(fā)出數(shù)字化雙胞胎（Digital Twin）技術(shù)，并將之運(yùn)用到工業(yè)領(lǐng)域。通過(guò)使用這一神奇技術(shù)，蒂森克虜伯可將開(kāi)發(fā)汽車減震系統(tǒng)的時(shí)間縮短多達(dá)50％！好奇我們是怎么做到的不，快來(lái)一探究竟吧！
大家都知道，沒(méi)有企業(yè)可以憑空突然做出一款優(yōu)秀的產(chǎn)品，每一款成功產(chǎn)品的背后都是企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的耕耘積累。一般來(lái)說(shuō)，一輛轎車約由1萬(wàn)多個(gè)不可拆解的獨(dú)立零部件組裝而成，其結(jié)構(gòu)之復(fù)雜，工藝之精細(xì)，使汽車行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于其他多數(shù)行業(yè)。但是，蒂森克虜伯通過(guò)使用數(shù)字化雙胞胎技術(shù)，在數(shù)字虛擬世界減少現(xiàn)實(shí)測(cè)試工作量， 預(yù)測(cè)產(chǎn)品使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，成功助力汽車客戶縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。
啥是數(shù)字化雙胞胎技術(shù)呢？為大家科普一下。數(shù)字化雙胞胎（Digital Twin）是以數(shù)字化方式克隆一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的物理對(duì)象，創(chuàng)造出該對(duì)象的數(shù)字孿生模型，并對(duì)它在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為進(jìn)行仿真測(cè)試和驗(yàn)證，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)過(guò)程的虛擬化和數(shù)字化。一旦預(yù)測(cè)出問(wèn)題，我們便可以提前提出解決辦法（比如改進(jìn)設(shè)計(jì)等），將問(wèn)題扼殺在搖籃。
可以說(shuō)，數(shù)字化雙胞胎將現(xiàn)實(shí)世界中復(fù)雜的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造和運(yùn)營(yíng)維護(hù)轉(zhuǎn)換成了在虛擬世界相對(duì)低成本的數(shù)字化信息協(xié)同及模型優(yōu)化，并給予現(xiàn)實(shí)世界多種方案和選擇，最終實(shí)現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)和快速創(chuàng)新。它仿佛給了我們一臺(tái)時(shí)光機(jī)，讓我們有機(jī)會(huì)提前窺見(jiàn)問(wèn)題，減少失敗。
蒂森克虜伯Bilstein技術(shù)與創(chuàng)新部門負(fù)責(zé)人Andreas Rohde博士表示：
當(dāng)前，一些汽車制造商的新車型開(kāi)發(fā)時(shí)間已低于兩年，新車型上市速度越來(lái)越快。作為頂級(jí)供應(yīng)商，我們也必須加快步伐以保持競(jìng)爭(zhēng)力。這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大挑戰(zhàn)，因?yàn)閺S商對(duì)懸掛系統(tǒng)和減震系統(tǒng)的嚴(yán)苛要求并沒(méi)有改變，它們必須能夠持續(xù)使用至少15年。而我們的解決方案便是——數(shù)字化雙胞胎技術(shù)。
由于每一款新車型都需要一套定制的減震系統(tǒng)，出于對(duì)車輛安全性的考慮，其系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)格的開(kāi)發(fā)和測(cè)試。雖然所有減震系統(tǒng)都是由彈簧和減震器組成，但它們的細(xì)節(jié)各不相同，只有將它們的技術(shù)特性與每輛車的尺寸、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和驅(qū)動(dòng)類型相匹配，才能實(shí)現(xiàn)最佳的駕駛舒適性和動(dòng)能性。過(guò)去兩年來(lái)，蒂森克虜伯Bilstein在一個(gè)懸掛系統(tǒng)和減震系統(tǒng)試點(diǎn)項(xiàng)目中，一直專注于使用數(shù)字化雙胞胎技術(shù)，這使得我們?cè)谙嚓P(guān)技術(shù)上成為領(lǐng)導(dǎo)者。
通常，所有類型的減震器在被大規(guī)模商用前都必須接受一系列測(cè)試。而其中耐久性測(cè)試尤為耗時(shí)（耐久性測(cè)試是為了測(cè)定產(chǎn)品在規(guī)定使用和維修條件下的使用壽命、預(yù)測(cè)或驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)和危險(xiǎn)部位而進(jìn)行的試驗(yàn)。通過(guò)測(cè)量主要部件的磨損量變化，可計(jì)算出新產(chǎn)品的使用壽命）。除了測(cè)試減震系統(tǒng)在車輛行駛300,000公里時(shí)將承受的壓力，還要測(cè)試系統(tǒng)在特定溫度環(huán)境下的性能，以更好地對(duì)系統(tǒng)零部件進(jìn)行標(biāo)定和匹配，同樣費(fèi)時(shí)的還有傳統(tǒng)冬季和夏季試驗(yàn)，以及底盤調(diào)校等等。
這些測(cè)試對(duì)汽車零部件來(lái)說(shuō)是不可或缺的，但卻會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，在這種情況下，數(shù)字化雙胞胎技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)，它意味著我們現(xiàn)在可以將傳統(tǒng)測(cè)試耗費(fèi)的時(shí)間降到最低。但蒂森克虜伯并不能 ，也不打算用它完全取代傳統(tǒng)測(cè)試。
在研發(fā)早期階段，為確保數(shù)字化雙胞胎技術(shù)模擬結(jié)果1:1對(duì)應(yīng)實(shí)際情況，蒂森克虜伯的工程師將傳統(tǒng)測(cè)試進(jìn)行數(shù)字化復(fù)制，檢測(cè)出測(cè)試中可能出現(xiàn)的各類突發(fā)狀況，并及時(shí)預(yù)警調(diào)整， 優(yōu)化減震器的技術(shù)屬性。使用數(shù)字化雙胞胎技術(shù)過(guò)程中所獲得的數(shù)據(jù)，后續(xù)還會(huì)被輸入到現(xiàn)實(shí)的開(kāi)發(fā)過(guò)程以及生產(chǎn)計(jì)劃中。不僅如此，我們的數(shù)字模型后續(xù)還可以用于開(kāi)發(fā)和優(yōu)化相同類型汽車衍生物的變體。當(dāng)然，最后的所有內(nèi)容都是為了最終原型的構(gòu)建和測(cè)試。由于這一技術(shù)的使用，我們可以將開(kāi)發(fā)懸掛系統(tǒng)和減震系統(tǒng)的時(shí)間縮短多達(dá)50％。
蒂森克虜伯Bilstein技術(shù)與創(chuàng)新部門負(fù)責(zé)人Andreas Rohde博士補(bǔ)充道：
感謝數(shù)字化雙胞胎技術(shù)，它使我們能夠?qū)㈤_(kāi)發(fā)時(shí)間縮短到兩年以內(nèi)。這不僅提高了我們自己的競(jìng)爭(zhēng)力，還提升了汽車制造商的制造水平。
當(dāng)前，蒂森克虜伯的團(tuán)隊(duì)正與包括特斯拉，保時(shí)捷，寶馬和戴姆勒在內(nèi)的汽車制造商保持著密切合作，他們?cè)谛萝囆烷_(kāi)發(fā)初期就聯(lián)手，逐步構(gòu)建起數(shù)字化虛擬世界。“雖然真正的減震器在試驗(yàn)設(shè)施和測(cè)試軌道上進(jìn)行了徹底的檢驗(yàn)，但我們也使用虛擬原型進(jìn)行大范圍的負(fù)載模擬。” Andreas Rohde博士說(shuō)。
蒂森克虜伯生產(chǎn)的減震器
對(duì)于不斷創(chuàng)新的蒂森克虜伯來(lái)說(shuō)，這當(dāng)然不是全部啦！未來(lái)，虛擬的數(shù)字化雙胞胎模型還將為蒂森克虜伯Bilstein的生產(chǎn)設(shè)施提供重要控制數(shù)據(jù)及規(guī)劃參考。由于數(shù)字化雙胞胎技術(shù)，我們的生產(chǎn)設(shè)施還可以在生產(chǎn)早期階段進(jìn)行改造，以用來(lái)生產(chǎn)最新的減震器！汽車制造商也將從這項(xiàng)新技術(shù)中受益，因?yàn)樗麄冊(cè)缭陂_(kāi)發(fā)階段就可以收到減震系統(tǒng)的完整數(shù)據(jù)，并將其整合到自己的車型當(dāng)中。
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