前言

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。21世纪以来，全球制造业格局面临重大调整，新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发影响深远的产业变革，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点，我国在新一轮发展中面临巨大挑战和机遇。党的二十大报告提出“加快建设制造强国”。为了实现从制造大国向制造强国的转变，我国提出了以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向的转型升级战略。而物理工厂与信息化虚拟工厂的交互和融合又是实现“智造”的前提之一。

目前，数字孪生作为实现物理工厂与虚拟工厂交互融合的最佳途径，被国内外相关学术界和企业高度关注。数字孪生技术实现了现实物理系统向数字化模型的反馈，形成了带有回路反馈的全生命追踪，使得各种基于数字化模型进行的仿真、分析、数据积累、数据挖掘，甚至人工智能的应用，都能确保自身与现实物理系统的适应性，这也是数字孪生对智能制造的意义所在。它不仅能够基于真实世界运营数据，更快、更高效地迭代和创新产品，提升产品质量，还可以提供必要的数据，实现可见性和可视化，帮助企业获得以前无法获得的洞察力，从而采取措施减少能源消耗、提高生产能力。

本书着眼于数字孪生这一前沿技术，围绕数字孪生技术在企业中的具体应用，详细讲解了数字孪生技术在智能制造进程中的作用、操作方法以及相关的理论知识和技能操作。按照由易到难、由部分到整体的设计思路，全书内容分为装备数字化设计与仿真、生产线数字化设计与仿真两部分，两部分内容分别选用目前主流的仿真软件NX MCD和Tecno-matix Process Simulate。

本书基于成果导向的模式编写，将来源于企业的案例分解成项目，再细化到任务，讲解任务完成过程中用到的理论知识和实践技能，条理清晰，目标明确，可操作性强。本书还参考生产线数字化仿真应用职业技能等级证书，对接职业技能要求，更具实用性，同时，根据课程内容，合理融入思政元素，项目中设有“职业素养”，将科学思维、家国情怀、职业精神、工匠精神和专业知识相结合，落实“立德树人”的根本目标。

本书由淄博职业学院张苗苗、李金亮主编，淄博职业学院于燕华、赵菲菲、曲振华和科斯特数字化智能科技（深圳）有限公司姜翰参编，依托大赛设备（上海犀浦智能制造实训平台）设计相应的任务。在编写中参考和引用了国内外许多专家、学者及工程技术人员最新出版的著作等资料，编者在此一并致谢。由于编者水平有限，在编写过程中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。

编者