本书先介绍了数字孪生的兴起与发展，给出了数字孪生的定义及功能架构；其次分析了数字孪生技术应用及产业发展态势；再次从供给侧与应用侧分析了我国数字孪生的发展现状，以及目前在技术、产业、应用方面面临的瓶颈；末尾介绍了产业供给侧解决方案、应用侧案例及第三届中国工业互联网大赛——工业互联网 数字孪生专业赛**案例。

第1章 工业数字孪生概述 / 001 1.1 工业数字孪生的发展脉络 / 002 1.2 工业数字孪生的定义及功能架构 / 002 1.3 发展工业数字孪生的意义 / 004 1.4 工业数字孪生技术体系架构 / 005 1.4.1 数字支撑技术 / 006 1.4.2 数字线程技术 / 006 1.4.3 数字孪生体技术 / 008 1.4.4 人机交互技术 / 010 第2章 数字孪生技术应用及产业发展态势 / 013 2.1 数字孪生技术应用的发展范式 / 014 2.2 数字孪生的典型应用场景 / 017 2.3 垂直行业的应用特点 / 018 2.3.1 流程行业分析 / 018 2.3.2 多品种小批量离散行业分析 / 022 2.3.3 少品种大批量离散行业分析 / 025 2.4 工业数字孪生产业体系分析 / 029 2.4.1 数字线程工具供应商呈现两极分化特点 / 030 2.4.2 建模工具供应商加快布局 / 030 2.4.3 孪生模型服务供应商构筑创新型数字孪生应用模式 / 031 2.5 多类主体构建深层次数字孪生应用 / 032 2.5.1 建模工具服务商与平台企业合作，实现数据和模型的汇聚打通 / 032 2.5.2 建模工具服务商与新一代信息技术企业合作，优化数字孪生建设及应用 / 033 2.5.3 建模工具服务商与垂直行业合作，提升数字孪生解决方案实施能力 / 033 2.6 巨头企业打造数字孪生核心竞争力 / 034 2.6.1 西门子构建虚实互动的工厂级数字孪生解决方案 / 034 2.6.2 达索公司构建闭环优化的产品数字孪生解决方案 / 034 2.6.3 施耐德电气公司打造行业专属的全套解决方案 / 035 2.7 美国全方位布局数字孪生 / 035 2.8 德国加快打造数字孪生竞争优势 / 037 2.9 中国数字孪生市场活跃 / 038 2.10 其他**尚未形成体系布局 / 039 2.11 工业数字孪生趋势展望 / 039 第3章 供给侧解决方案 / 041 3.1 数字线程工具供应商的MBSE平台工具 / 042 3.1.1 PTC-MBSE解决方案 / 042 3.1.2 数设科技的MODELWORX / 046 3.1.3 世冠科技的GCAir / 050 3.2 数字线程工具供应商的管理壳平台工具 / 053 3.2.1 东软集团的管理壳平台工具 / 053 3.2.2 菲尼克斯的电气管理壳平台工具 / 054 3.2.3 中国科学院沈阳自动化研究所的管理壳平台工具 / 056 3.3 建模工具供应商的产品研发工具 / 060 3.3.1 PTC-Creo/CAE工具 / 060 3.3.2 艾迪普的iArtist 3D实时建模工具 / 062 3.3.3 云道智造的Simdroid / 065 3.3.4 普汉科技的多行业几何建模工具 / 069 3.3.5 数洋智慧的流体仿真平台DO-CFD / 071 3.3.6 英特仿真的INTESIM-MultiSim多物理场仿真及优化平台 / 074 3.3.7 远算科技的格物仿真云平台 / 077 3.3.8 中汽数据的基于深度强化学习的有限元网格自动划分工具软件 / 080 3.4 建模工具供应商的事件仿真工具 / 083 3.4.1 傲林科技的“事件网络”技术 / 083 3.4.2 北京航天智造的虚拟工厂服务套件 / 086 3.4.3 东软集团的连续系统仿真工具 / 090 3.4.4 明材教育科技的数字孪生应用开发系统 / 091 3.4.5 华龙讯达的木星数字孪生开发平台 / 094 3.4.6 英特仿真的数字人软件 / 098 3.4.7 中冶赛迪的铁水铁路调度仿真库 / 100 3.4.8 中冶赛迪的StreamDEM / 101 3.5 建模工具供应商的数据建模工具 / 102 3.5.1 寄云科技的大数据分析建模平台DAStudio / 102 3.5.2 数码大方的CAXA 3D实体设计 / 107 3.5.3 东软集团的数据建模工具 / 110 3.5.4 朗坤的苏畅工业数据智能平台 / 111 3.5.5 沈阳自动化研究所的数据建模工具 / 116 3.5.6 震兑工业的白泽数字孪生管理系统 / 120 3.5.7 智模软件的“供应链优化大师” / 123 3.6 建模工具供应商的业务流程建模工具 / 125 3.6.1 大通惠德的设备状态智能监测与故障诊断平台 / 125 3.6.2 朗坤的设备机理建模平台 / 128 3.7 孪生模型服务供应商—产品研发模型服务商 / 132 3.7.1 PTC的产品研发模型服务 / 132 3.7.2 北京航天智造的航空航天行业工业机理模型托管平台 / 134 3.7.3 格物致道的设备研发运维数字孪生平台 / 138 3.7.4 忽米网络的忽米瑶光 / 140 3.7.5 鸣启数字科技的Factory Building / 143 3.8 孪生模型服务供应商—装备机理模型服务商 / 147 3.8.1 博华科技的基于数字孪生的高价值装备智能运维平台 / 147 3.8.2 宜视智能的ARS数字孪生解决方案 / 152 3.9 孪生模型服务供应商—生产工艺模型服务商 / 153 3.9.1 优倍自动化的优倍云MES / 153 3.9.2 上海优也的数字孪生模型与数据集成分析综合解决方案 / 157 3.9.3 今天国际的数字孪生管控系统2.0 / 160 3.9.4 火星视觉的工厂数字孪生智慧监管平台 / 163 第4章 应用侧典型案例 / 169 4.1 海尔的全流程数字孪生平台 / 170 4.1.1 优势分析 / 170 4.1.2 实施步骤及路径 / 172 4.1.3 案例推广应用价值 / 172 4.1.4 实施效果 / 173 4.2 湃睿科技的汽车雷达数字孪生虚拟监控系统 / 173 4.2.1 优势分析 / 175 4.2.2 实施步骤及路径 / 176 4.2.3 案例推广应用价值 / 176 4.2.4 实施效果 / 177 4.3 摩尔公司的摩尔数字孪生智能工厂 / 178 4.3.1 优势分析 / 178 4.3.2 实施步骤及路径 / 180 4.3.3 案例推广应用价值 / 181 4.3.4 实施效果 / 181 4.4 石化盈科的基于数字孪生的ProMACE平台 / 182 4.4.1 优势分析 / 183 4.4.2 实施步骤及路径 / 184 4.4.3 案例推广应用价值 / 185 4.4.4 实施效果 / 185 4.5 ANSYS/阿里巴巴的电力变压器设备数字孪生 / 185 4.5.1 优势分析 / 185 4.5.2 实施步骤及路径 / 186 4.5.3 案例推广应用价值 / 188 4.5.4 实施效果 / 189 4.6 战未科技的数字孪生风力发电机系统 / 189 4.6.1 优势分析 / 189 4.6.2 实施步骤及路径 / 191 4.6.3 案例推广应用价值 / 191 4.6.4 实施效果 / 191 4.7 恒力石化的基于数字孪生的流程行业产线应用 / 192 4.7.1 优势分析 / 194 4.7.2 实施步骤及路径 / 194 4.7.3 案例推广应用价值 / 195 4.7.4 实施效果 / 196 4.8 机械九院的红旗HE焊装工厂 / 196 4.8.1 优势分析 / 196 4.8.2 实施步骤及路径 / 197 4.8.3 案例推广应用价值 / 197 4.8.4 实施效果 / 198 4.9 朗坤智慧科技的智能化设备健康管理与故障诊断系统 / 198 4.9.1 优势分析 / 199 4.9.2 实施步骤及路径 / 201 4.9.3 案例推广应用价值 / 202 4.9.4 实施效果 / 202 4.10 朗坤智慧科技的上海KSB远程精准运维平台 / 203 4.10.1 优势分析 / 204 4.10.2 实施步骤及路径 / 205 4.10.3 案例推广应用价值 / 206 4.10.4 实施效果 / 206 4.11 安世亚太的空调系统数字孪生应用案例 / 207 4.11.1 优势分析 / 207 4.11.2 实施步骤及路径 / 208 4.11.3 案例推广应用价值 / 211 4.11.4 实施效果 / 212 4.12 西奥电梯的先进制造数字孪生应用案例 / 212 4.12.1 优势分析 / 213 4.12.2 实施步骤及路径 / 213 4.12.3 案例推广应用价值 / 216 4.12.4 实施效果 / 216 4.13 上海及瑞的福田汽车数字孪生应用案例 / 217 4.13.1 优势分析 / 217 4.13.2 实施步骤及路径 / 218 4.13.3 案例推广应用价值 / 218 4.13.4 实施效果 / 219 4.14 轨道交通的工艺仿真与工厂仿真综合应用 / 219 4.14.1 优势分析 / 220 4.14.2 实施步骤及路径 / 220 4.14.3 案例推广应用价值 / 222 4.14.4 实施效果 / 223 4.15 通力的科研生产一体化平台 / 223 4.15.1 优势分析 / 223 4.15.2 实施步骤及路径 / 224 4.15.3 案例推广应用价值 / 227 4.15.4 实施效果 / 228 4.16 盈趣科技的消费电子产品智能生产线 / 228 4.16.1 优势分析 / 228 4.16.2 实施步骤及路径 / 229 4.16.3 案例推广应用价值 / 230 4.16.4 实施效果 / 230 4.17 互时科技的管道数字孪生施工管理 / 232 4.17.1 优势分析 / 232 4.17.2 实施步骤及路径 / 233 4.17.3 案例推广应用价值 / 234 4.17.4 实施效果 / 234 4.18 中科辅龙的流程工业数字车间 / 235 4.18.1 优势分析 / 235 4.18.2 实施步骤及路径 / 236 4.18.3 案例推广应用价值 / 237 4.18.4 实施效果 / 237 第5章 第三届中国工业互联网大赛—工业互联网 数字孪生专业赛案例 / 239 5.1 算法赛 / 240 5.1.1 北京大学—针对锡膏印制技术的缺陷预测与改进方案 / 240 5.1.2 海河大学—锡膏性状对产品质量的影响因素分析 / 244 5.1.3 南京航空航天大学—基于LightGBM的SMT分类模型及改进方案 / 247 5.1.4 安徽大学—锡膏印制质量影响因素的数学建模 / 251 5.1.5 安徽工程大学—锡膏印制质量与生产率提升方案 / 255 5.1.6 安徽信息工程学院—丝印全连接神经网络模型 / 262 5.1.7 哈尔滨工程大学—基于机器学习的SMT锡膏印制质量研究 / 267 5.1.8 中国民用航空局—锡膏印制过程的质量预测及优化 / 271 5.1.9 中国科学院自动化研究所—SMT丝印工艺质量预测与优化 / 275 5.2 创意赛 / 280 5.2.1 新奥集团—油气管道数字孪生体解决方案 / 280 5.2.2 海尔—基于COSMOPlat工业互联网平台的数字孪生应用解决方案 / 288 5.2.3 共生物流/安徽师范大学/安徽工程大学—基于数字供应链孪生的智慧物流解决方案 / 293 5.2.4 美云智数—M.IoT数字孪生灯塔工厂 / 298 5.2.5 南方电网—面向新型电力系统的“新基建” / 302 5.2.6 容知日新—基于预测性维护的设备智能运维平台解决方案 / 305 5.2.7 中国民航大学—清洗设备运维的数字孪生解决方案 / 309 5.2.8 中铁设计数字**—面向铁路工程设计的数字孪生解决方案 / 313