數(shù)字孿生應(yīng)用在智能制造的三個(gè)階段：設(shè)計(jì)、制造和使用，三維掃描都能憑借其高效的建模能力和高精度的檢測(cè)效能在每個(gè)階段大顯身手。
數(shù)字孿生在2019年被Gartner列為全球十大戰(zhàn)略性技術(shù)趨勢(shì)之一，也是當(dāng)今在智能制造領(lǐng)域核心研究命題之一。數(shù)字孿生由英文Digital Twin翻譯而來(lái)，也被稱之為數(shù)字雙胞胎，數(shù)字映射或數(shù)字映像。數(shù)字孿生是指采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和傳感器等技術(shù)為實(shí)體設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字孿生體，物理世界中的實(shí)體設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)都能夠反饋至數(shù)字孿生體，通過(guò)數(shù)字孿生體可以監(jiān)測(cè)、優(yōu)化和預(yù)測(cè)實(shí)體設(shè)備的運(yùn)營(yíng)。
數(shù)字孿生設(shè)計(jì)：高效建模
在以數(shù)字孿生驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)中，數(shù)字模型是基礎(chǔ)。三維掃描具備高效的建模能力，能在幾分鐘之內(nèi)快速創(chuàng)建實(shí)體的數(shù)字模型，并支持導(dǎo)入數(shù)字孿生系統(tǒng)。
數(shù)字孿生系統(tǒng)具備的動(dòng)態(tài)仿真功能，能夠模擬設(shè)計(jì)模型在制造環(huán)節(jié)的可行性、效率性以及可能出現(xiàn)的制造問(wèn)題，并反饋至設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，比如汽車油泥模型的設(shè)計(jì)和數(shù)字孿生，三維掃描都能夠提升物理實(shí)體和數(shù)字實(shí)體的轉(zhuǎn)化效率。
數(shù)字孿生制造：自動(dòng)檢測(cè)
在制造環(huán)節(jié)，數(shù)字孿生能夠監(jiān)測(cè)制造設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)也能夠監(jiān)控制造產(chǎn)品的質(zhì)量。自動(dòng)化三維掃描技術(shù)能夠?qū)χ圃飚a(chǎn)品，例如汽車零部件進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)，把控各項(xiàng)工藝需求，檢測(cè)過(guò)程數(shù)據(jù)和檢測(cè)結(jié)果將實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)字孿生系統(tǒng)。
當(dāng)一個(gè)批次的檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總至數(shù)字孿生系統(tǒng)中后，可以通過(guò)趨勢(shì)分析來(lái)觀察整個(gè)批次的產(chǎn)品良率，并可間接洞察產(chǎn)線可能存在的工藝問(wèn)題。歷史的趨勢(shì)分析數(shù)據(jù)也可以被用來(lái)預(yù)測(cè)，例如當(dāng)產(chǎn)線到達(dá)某一個(gè)批量的產(chǎn)能之后，產(chǎn)品良率會(huì)出現(xiàn)下滑，表明產(chǎn)線的某一個(gè)工藝環(huán)節(jié)將出現(xiàn)問(wèn)題。及時(shí)更換產(chǎn)線設(shè)備或者零配件能夠避免產(chǎn)線宕機(jī)，提升產(chǎn)線產(chǎn)能利用率。
數(shù)字孿生運(yùn)營(yíng)：性能檢測(cè)
數(shù)字孿生建立在一個(gè)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期的基礎(chǔ)上，因此當(dāng)產(chǎn)品交付至客戶使用后，數(shù)字孿生系統(tǒng)仍然在發(fā)揮性能監(jiān)測(cè)的作用，例如羅羅公司一直持續(xù)監(jiān)測(cè)配置在空客、波音飛機(jī)上的羅羅航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)。
監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)需要傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而三維掃描同樣能夠扮演傳感器的角色。例如一套模具產(chǎn)品在客戶使用過(guò)程中，通過(guò)三維掃描可以獲取模具的磨損狀況，并將數(shù)據(jù)反饋至數(shù)據(jù)孿生系統(tǒng)，達(dá)到檢監(jiān)測(cè)模具使用性能的目的。
