对于竞争激烈、难以拉开差距的工业设备和机器制造商而言，投资数字化解决方案是赢得客户的关键所在。使用数字孪生技术提供见解和产生情感共鸣，这预计将改变机械创新格局并革新运营业务模式。近期几项技术改进（5G、物联网、软件、硬件、传感器）需要与现有工具融合，才能实现未来企业大规模数字化的梦想以及工业 4.0 可能带来的节约。
通过全面数字孪生和四个主要维度更快创新
虚拟孪生随着产品在运作过程中面临的每一项挑战而不断进步，能够更快提供有关如何将复杂性转变为竞争优势的见解。全面数字孪生是实现产品设计、制造和售后服务的高效方式。纵观那些崇尚数字化的市场成熟企业就会发现，仿真和测试是数字孪生的灵魂。运用和拥抱工业机械的数字孪生仿真，需要四个关键要素。
·复杂性建模
行业先锋不断提供新产品、服务、功能和选项来在高度复杂的世界中形成显著优势。这样一来，他们会遇到各种挑战。制造企业常见的问题就在于如何将复杂性转化为竞争优势。必须了解主宰这种复杂性的各种物理场及其与工作环境、材料参数和性能的关系。无论是对几何体、物理场、材料还是使用环境，采用包括 1D/3D/ 物理测试在内的准确协同式多物理场建模工具，都可以赋能企业以理想方式预测性能或测量属性。准确模型能够提高预测的信心以及决策的速度。
·开发潜能
计算能力和优化算法在过去十年里不断进步，建模也随之不断演进。企业需要模拟这些复杂模型并高效探索各种可能结果，才能勇往直前、引领竞争。使用系统、智能的设计空间探索，不同行业的领军企业已经通过逼真的虚拟环境，获得从发现新设计到优化性能和改进稳健性的大量宝贵价值。
·加快速度
随着工程复杂性的不断提升，企业在应对传统时间、成本和质量问题方面的负担加重，进而减缓了企业进行正确产品决策的能力。但企业面临的现实就是要保持盈利，因此必须迅速应对市场环境、竞争格局和客户喜好的变化。为了加快速度并缓解由于复杂性带来的风险，制造先锋企业开始采用数字化优先评估方法来替代传统的设计 - 原型 - 测试创新周期。企业重复、可靠地进行更快速的产品创新，势必能够大展宏图。
·保持融合
随着产品开发变得越来越多面化，团队之间衔接不上的时候也越来越多。不同功能领域的开发必须同时进行。针对某项具体属性的理想方案在另一领域可能变成次优方案，可能会延误开发甚至造成现场故障。公司需要采用解决方案，帮助所有相关职能部门的团队始终以整体化方式协作。运用当前数据创建数字化工作流至关重要，这样用户可以避免处理过期数据和产生操控错误。
这四个维度也与Siemens Digital Industries Software公司大力投资的Simcenter软件致力于为客户提供先进解决方案的理念不谋而合。
Simcenter还提供了连接Teamcenter Share的机会。Teamcenter Share是以工程为中心的云解决方案，尤为适合协同；借助Teamcenter Share，各种规模的团队都可以通过合适的访问控制与关键利益相关方安全地展开合作，包括设计师、经理、测试工程师、供应商、客户等。这样便打造了以项目为基础的可扩展工作空间，可以更灵活地开发产品。项目成员可以随时在任何设备上查看和批注设计、共享仿真模板和审核仿真结果。
Simcenter产品组合是Siemens Xcelerator的一个重要部分，涵盖一系列工程方法论，包括系统仿真、机械仿真、计算流体力学 (CFD) 仿真、电磁学和电子冷却和物理测试。通过设计探索和分析、工作流程自动化和仿真流程以及数据管理，这些工程领域得到了扩展。
恰当结合测试和仿真
机器开发过程及其最终产品需求不断演变。随着系统多物理场性质的不断变化，需要发掘新工程技术来高效预测性能真实性。但要验证仿真模型的准确性，工程师们仍然需要依赖原型和预先样机的现场测试。创新制造企业想要克服产品工程传统低效的孤立方法。
如今的技术允许在仿真空间和物理测试之间轻松交换信息，从而加快产品工程设计。这些技术能够赋能在整个开发周期中整合智能仿真与物理测试，从而帮助充分发挥建模工具的投资潜能。
根据手头任务的不同，这种互联的仿真和测试方法可以分为三个类别：
• 仿真模型的准确性依赖于各种物理方程和系统常数。因此，在采用仿真进行系统性能预测之前，工程师需要对仿真模型的准确性进行量化。物理测试数据可以帮助工程师准确定性系统物理属性
• 现代化机器由各种机械、电子和控制算法组成。为了确保控制逻辑到输入的正常工作，物理测试和仿真建模必须与产品功能开发并行更快执行。例如，硬件在环 (HiL)
• 仿真结果作为输入，用于制定高效场测试，例如预测试（传感器数量和位置）
运营重塑
数字孪生正在转变制造业重塑产品和运作的能力，仿真和测试产品组合在整个开发周期为产品虚拟孪生提供支持，打破孤岛并提高透明度和协同性。
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