作者：禅与计算机程序设计艺术
随着数字技术的发展、生产线上工具的更新换代，数字孪生制造（Digital twins）已经成为制造业的一个热点方向。数字孪生制造可以帮助企业实现软硬件联动的全自动化，同时还可以降低成本、提升品牌知名度和竞争力。它在企业资源方面有巨大的投入，既包括资金、人员、设备等，也包括智能制造系统、算法模型和云计算平台等基础设施建设。
虽然数字孪生制造的研发已经进入了新阶段，但其实际应用却始终受到很多限制，例如，缺乏统一的标准协议、各自公司内部的孪生制造软件开发难度较大、部署和运维管理成本高、安全和认证等环节仍然存在不足之处。因此，如何通过数字化技术提高产品质量和生产效率，更是需要探索新的解决方案。本文将从“数字孪生制造”的理论出发，围绕“自动化、信息化、云计算”三个主题进行阐述，以期达到以下目的：
①为读者呈现“数字孪生制造”的最新研究进展；
②为读者提供一个切实可行的改善产品质量和生产效率的方法论；
③使读者了解并掌握数字孪生制造所需的软硬件建设、系统集成、工艺设计、流程优化等知识技能；
④回答读者对“数字孪生制造”理论和技术落地的疑惑、困惑和疑问。
2.基本概念术语说明
2.1 什么是数字孪生制造？
数字孪生制造（Digital Twins）是指利用计算技术模拟或仿真数字制造系统的物理过程，并将其转变为计算机可处理的信息体系结构，从而建立起制造数据的虚拟模型，实现软硬件协同合作的自动化生产过程。其关键特征是按照现实世界的制造过程进行模拟，模拟的结果具有信息性、可交互性和智能性，能够反映制造过程中的物理和经济因素及系统性能。