制药公司准备扩大新药的生产规模。仅生产一批新药就需要大量反应容器、数万升原料以及80小时的精心、精确加工。温度、时间、混合等所有环节都必须恰到好处。这就像商业规模的烹饪，风险更高。一个错误就可能浪费能源、材料和时间。

　　但这家公司并不依赖猜测或物理试验。相反，他们采用了数字孪生——生产过程的虚拟复制品。通过在生产单个批次之前模拟整个操作，他们发现了效率低下的地方并优化了每个步骤。借助西门子的数字孪生技术，他们将材料使用量减少了30%，生产时间缩短了35%，并削减了成本，同时提高了可持续性。

　　“数字孪生不仅仅是动画；它们是高保真模拟，非常精确，甚至可以取代美国等市场的安全认证物理测试，”西门子管理委员会成员、公司首席技术官兼首席战略官Peter Koerte解释道。“在人工智能的推动下，它们不仅模拟可能性，还分析无数场景，确定最有可能的结果和最佳解决方案。通过这种方式，我们可以优化机器、汽车或飞机的设计，在真实条件下进行测试，并在几秒钟内调整设计。”

　　构建虚拟世界来改变现实

　　但这仅仅是个开始。数字孪生只是更大谜团中的一块碎片。它们是工业元宇宙的关键组成部分之一，在这里，人工智能、软件定义自动化和物联网传感器等技术汇聚在一起，重新构想了我们在现实世界中的设计、建造和运营方式。

　　工业元宇宙不仅仅是为了更好的模拟，它还旨在创建一个互联的虚拟生态系统，以反映和增强物理世界的方方面面。不仅仅是孤立的双胞胎，而是一个“双胞胎互联网”，这些数字对应物可以相互连接、共享数据并以放大其各自影响力的方式协同工作。

　　人工智能将这一过程提升到一个新的水平，通过处理大量数据来预测结果并做出更明智的决策。物联网传感器将现实世界的信息传输到数字领域，确保模拟以惊人的准确度反映实际发生的情况。软件定义的自动化使这一切变得可行，使工厂和系统能够立即适应不断变化的需求或将数字洞察直接应用于生产流程。

　　可以将其视为一个公司可以毫无风险或浪费地试验创意和流程的空间。在这里，可以设计城市、优化工厂，并实时监控全球供应链。当您获得所需的精确配置时，只需按一下按钮，虚拟想象便可以变成现实。

　　这种数字世界与物理世界的无缝融合已经在柏林的西门子城初具规模，这里一个占地188英亩的区域正在通过一个全面的数字孪生生态系统进行重新规划。通过结合建筑物、能源流和基础设施的详细模拟，该项目使规划人员能够在施工开始之前测试和优化城市设计。从提高能源效率到精简基础设施，西门子城展示了工业元宇宙如何将数字洞察转化为可持续城市发展的现实解决方案。

　　构建工业元宇宙

　　工业元宇宙的构建模块（如数字孪生、人工智能和软件定义自动化）正在快速发展。然而，在我们“到达那里”之前，仍然存在一些障碍。

　　“连通性仍然是一个挑战，特别是在没有可靠高速互联网的地区，”科尔特说。“而且技能差距越来越大，因为各行各业都在努力寻找和培养快速发展技术的人才。但最大的障碍之一是互操作性。”

　　互操作性是指计算机系统或软件交换信息并加以利用的方式。许多工业系统并非为协同工作而设计的。如果没有开放的接口和共享的数据标准，就很难实现工业元宇宙所需的无缝性。

　　可扩展性是另一个关键因素——解决方案必须适应各种规模的企业，从初创公司到全球企业。为了实现这一点，西门子推出了西门子Xcelerator，它提供开放、可互操作的技术并将合作伙伴聚集在一起。其目的是使培训和提高人员技能变得更容易，确保互操作性，并有效地管理合作伙伴之间的数据。

　　“挑战不在于是否采用这些技术，而在于如何成功地采用它们，”Koerte补充道。

　　到目前为止，模拟正在为前进的道路指明方向。

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