Makers of Formula 1 cars and jet engines are leading the way

Digital twins are speeding up manufacturing

数字孪生正在加速制造业的发展

当一个工厂有秘密需要保护时，保安人员要求不拍照并不罕见。然而，位于伦敦西北部米尔顿凯恩斯的这个工业园区则显得尤为谨慎。这里是甲骨文红牛赛车队的总部，这是一支参与竞争激烈的一级方程式赛车队，其工程水平如此先进，以至于大多数制造商都望尘莫及。

红牛雇用了大约 1,500 名员工来制造赛车。他们的主要任务是确保这两辆赛车在车手的高峰表现下——马克斯·维斯塔潘（自 2021 年以来的三届世界冠军）和塞尔吉奥·佩雷斯——为2024年大奖赛带来更多的胜利。在赛道上，他们在一个微秒之差、至少 305 公里的世界中竞争，胜者与败者之间的差距微乎其微。但还有另一个世界，在这个世界里，F1车队展开竞争：一个虚拟的世界。

红牛公司雇佣了大约1,500名员工专注于赛车的制造。他们的主要任务是确保其中两辆赛车在比赛中保持最佳性能，以帮助车队的车手——马克斯·维斯塔潘（自2021年以来赢得三次世界冠军）和塞尔吉奥·佩雷斯——在2024年大奖赛中获得更多的胜利。在赛道上，他们在一个微小的时间差（超过最低305公里的比赛距离）中开展竞争，胜者与败者之间的差距往往只在几分之一秒之内。但F1车队之间的竞争并不止于此，还有一个虚拟的世界，在那个世界里他们也在激烈较量。

更多信息：  
数字双胞胎正在推动科学创新  
数字双胞胎正在提高公司的效率

在一个赛季中，红牛的赛车将经历数千次设计变更和调整。这些变更必须在极短的时间内完成，组件在比赛之间几天内设计、测试、运输和安装完毕。没有犯错的余地。与其F1对手一样，红牛维持如此高的节奏的唯一方法是使用能够模拟整个生产过程的软件，以便在问题出现之前解决它们。这种模拟是通过所谓的“数字双胞胎”完成的。这些双胞胎在速度、可靠性和成本方面所提供的优势共同代表了制造业的未来。

数字双胞胎是某种事物的虚拟表现。它可以是一个物体，例如汽车或飞机。或者，如我们在接下来的两个故事中所考虑的，它可以是更复杂的系统，例如工业流程或身体器官。即使在一件普通的汽车部件的情况下，它也不仅仅包括物理属性，还涵盖了关于该物体是如何制造的、如何老化、如何损坏以及它可以如何回收的细节。

要使数字双胞胎工作，它需要不断地由其物理对应物进行更新。这是通过从传感器获取的实时信息完成的，这些传感器可以测量几乎任何可以测量的东西。在红牛的情况下，每辆车的数字双胞胎都通过超过250个传感器不断更新，检测如发动机性能、轮胎温度和悬架运动等信息。在比赛结束时，每辆车回传给团队工程师的无线数据量可以达到数TB。

赛车场被视为将数字双胞胎技术转移到更广泛的汽车工业的实验室，瑞典公司Hexagon汽车部门负责人Ignazio Dentici表示，该公司提供双胞胎技术。这包括激光扫描仪，红牛车队使用这些设备来检查组件的尺寸，精确到两百万分之一米。这似乎有些极端，但F1是一项极限运动。这种精确度不仅确保了零件符合设计规格，也确保了它们不偏离F1规则所规定的严格尺寸，这可能会导致被取消资格。