要发展智慧工厂，以流程模拟为支撑的工艺数字孪生是优化和决策支持不可或缺的技术，是智能工厂最核心的内容之一。在此背景下，化工流程模拟软件CSLAB将顺应时代发展，围绕工艺数字孪生软件进行卓有成效的自主创新和实践。
图 1 想象中的智慧工厂
什么是数字孪生
图 2 数字孪生示意
随工业互联网相关应用的推进，数字孪生（Digital Twin）被凸显出来。数字孪生可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间完成的映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
要建立数字孪生，我们首先要从待建模的资产中提取出大量运营数据——包括历史数据与实时数据两个部分。而数据收集的实现，自然离不开物联网、特别是物联网传感器技术。
在数字孪生的概念中，AI负责提供处理物联网数据所必需的认知能力。物联网只是通过传感器捕捉并生成大量数据，后续的数据管理、模式识别、数学解码、洞察提炼与问题解决等就要依靠AI智能模型来完成。
利用设备上的信息构建流程模拟，用以验证设备的实际效能与生产线的运行情况。丰富的历史数据与设备实时指标采集已经让数字孪生成为可能。
图 3 数字孪生构造
CSLAB围绕数字孪生的自主创新
作为工艺数字孪生的支撑技术，流程模拟是生产企业物料平衡、能量核算和优化、工艺计算、设备性能计算、标定核算、工艺脱瓶颈和调优、在线优化等必不可少的基础技术。以前流程模拟的核心技术被国外公司垄断，国际贸易冲突和近期国际形势让国家意识到核心工业软件和技术被国外垄断的风险。
CSLAB（Chemical simulation laboratory，化工模拟实验室）是由北京欧倍尔软件技术开发有限公司基于B/S架构网页版流程模拟软件。经过团队潜心研发，软件基于公司自研的双平台——数字模拟计算平台与三维虚拟可视化平台联合打造。
欧倍尔公司更致力于国内外各大高校、研究院及工厂石化相关领域仿真软件及仿真硬件平台的开发和技术服务，拥有丰富仿真模拟经验，其团队潜心研发的CSLAB软件数据库含有5000多种组分，计算速度迅速，结果精准可靠。软件能便捷完成化工、炼油等复杂工艺流程的流程绘制，一键导出为工程制图的标准格式。在化工领域开展大量工程验证，不断优化自身功能和性能，力求与国际通用模拟软件（Aspen Plus, PROII, Hysys等）相当。
图 4欧倍尔研发CSLAB界面展示
孪生技术的大量实践
工艺孪生不只是一个新的概念，而是可以切实创造价值的技术。德国在2013年汉诺威工业博览会上正式提出“工业4.0”概念，随着工业4.0 “认知自动化”、“人、机交互”等新型生产模式快速发展和日趋成熟，为智能工厂(Intelligent Plant)场地组织、工作满意度、组织承诺带来巨大革新。
图 5 工业4.0都有什么
工业4.0核心为智能工厂和智能生产，而作为智能工厂中枢的数字孪生系统，具有自学习、自组织、自配置和自适应的特点，是实现智能制造等发展战略的必须途径。
智能工厂是智能化、自动化、数字化的生产制造系统，可以根据指令做出相应动作。智能工厂研究智能化生产系统、过程和网络分布式制造设备应用。 使用数字孪生技术的综合解决方案来进行产品生产、装备运维、弹性物流等流程智慧化管理及智能化应用。
经过欧倍尔相关团队潜心研发，成功开发出CSLAB完全具有自主知识产权的化工流程模拟软件，流程模拟技术的国产化和自主可控成为现实，力图打破国内市场半垄断现状，并不断尝试进行以模拟为支撑的数字孪生技术的工业实践。这对于对推动核心工业软件的国产替代、推动行业持续进步具有至关重要的意义。现免费试用。
