为了充分利用数字双胞胎的潜力，真实系统不仅需要相互联网：它们还需要发展 “思考” 和自主行动的能力。从简单的相互感知和互动到沟通和独立优化，发展正朝着人工智能的方向发展。这还需要能够持续交换信息的综合信息系统。
开发数字双胞胎需要强大的软件系统，这些系统可以在整个价值链中实现它们，用于规划和设计产品、机器和工厂，运营产品和生产系统。这使用户能够更加灵活和高效地采取行动，并定制他们的制造。
Digital Twin
数字双胞胎是行业的核心，它改变了整个价值链的流程。作为产品、流程或性能的虚拟表现形式，它们将各个阶段与数据联系起来，提高效率，减少故障，缩短周期，并释放机会，从而在全球范围内保持持久优势。
价值链中的自主数字双胞胎
产品、生产和性能的数字化双胞胎
这个 产品的数字双胞胎 早在计划产品的定义和设计阶段就创建了。这使工程师能够根据相应的要求对产品特性进行仿真和验证：例如，产品是否稳定，使用起来是否直观？汽车车身是否提供尽可能低的空气阻力？电子设备运行可靠吗？无论涉及力学、电子、软件还是系统性能，数字双胞胎都可用于预先测试和优化所有这些元素。
这同样适用于 生产的数字双胞胎。它涉及各个方面，从机器和工厂控制器到虚拟环境中的整条生产线。该仿真过程可用于通过 PLC 代码生成和虚拟调试提前优化生产。因此，可以在实际操作开始之前识别和预防错误或故障的来源。这节省了时间，并为定制的批量生产奠定了基础，因为即使是高度复杂的生产路线也可以在很短的时间内以最低的成本和精力进行计算、测试和编程。
反过来， 性能的数字双胞胎 不断提供来自产品或生产工厂的运营数据。这允许持续监控来自机器的状态数据和来自制造系统的能耗数据等信息。反过来，这使得进行预测性维护以防止停机并优化能耗成为可能。一些公司使用数据驱动的服务来开发新的商业模式，如机械工程公司海勒的例子所示。同时，有关Insights Hub（前身为MindSphere）等系统的数据驱动知识可以反馈到整个价值链，一直反馈到产品系统。这为持续优化过程生成了一个完全封闭的决策循环。
全面的产品和服务
Siemens Digital Enterprise Suite提供完美协调和集成的软件和自动化解决方案，以创建全面的方法：中央数据平台用于数字化行业的整个增值流程。智能工业通信网络可在不同的生产模块内进行简单的数据交换，并持续收集运营数据。
西门子的 “深度防御” 战略确保公司有能力应对不断增长的工业安全需求，并有效保护工业厂房免受内部和外部攻击。符合标准的安全机制——从密码保护到持续的安全监控——为数字工厂提供可靠的定制保护。
MindSphere还是为工业公司开发新的数字业务模式的平台，它完善了西门子为工业环境提供的数据驱动型数字服务组合。它为现场数据采集以及在云端传输和存储这些数据提供了最先进的安全功能。
初步成就
借助西门子数字企业套件，客户可以立即开始投资面向未来的解决方案，逐步实施工业4.0。例如，特殊用途机器制造商 Bausch + Ströbel 使用数字化作为其工程一致性的关键。该公司预计，到2020年，效率将至少提高30％，这要归功于仅在工程期间节省的时间。同样，夹紧技术和夹持系统的全球市场领导者Schunk已经在其电控夹具系统组件中使用数字化解决方案。这种新的工程流程将大大缩短项目周期，加快调试速度，并大幅提高建造类似工厂时的效率。
在每个关卡上
计算机相互联网以及使用更高级别的系统可以集中管理资源和生产数据。这确保了采购和运营的成本效益，这意味着整个公司都有订单数据，并且有可能确定将订单分配到组织内各个生产场所的最佳策略。此外，材料库存、物流流程和刀具可用性一目了然，并进行了有效的协调。
由于改进了制造过程和生产参数的文档，数字双胞胎在质量管理领域提供的潜力同样令人兴奋。如果制造商确切知道安装了哪些组件、具有哪些功能、安装在哪些产品中以及如何安装了这些组件，他们就可以针对潜在问题提供有针对性的响应并优化流程。在德国安贝格的 Simatic 生产设施中，西门子已经在使用全面的文档和评估系统，并且在生产中实现了极低的错误率。
在流程行业，数字双胞胎也确保了更高的效率和生产力：通过从集成工程到综合运营，西门子使流程行业的公司能够建立从工厂工程到运营的全面数据模型。在这一领域，数字化也确保了更短的上市时间、更大的灵活性和更高的效率。这使公司有机会成功应对全球市场的波动和多样性，提高其生产率以及能源和资源效率。