现在，许多大公司都投资于数字技术的孪生兄弟：真实照片级的虚拟复制品，这是一种是来自现实世界的产品或操作。如今，现代个人电脑和新一代的软件模拟工具也可以为中小企业带来这些强大的建模和可视化能力。虽然它们可能不完全等同于它们的高端同行，但它们可以帮助加速新产品设计向批量生产的发展，并有助于持续的工艺改进。

我们长期以来一直使用计算机来模拟物理世界。数字计算机发展的最早驱动因素之一是人们希望快速计算出像抛射轨迹这样的东西，或者运行数学模型来加速其他武器系统的发展。但是几十年来，计算机的输出是以巨大的数字表格的形式出现的，是需要专家来解释的。

计算机图形和可视化系统的发展戏剧性地改变了这一点:计算机动画帮助人们以一种可访问的方式可视化所有数学建模的结果。到20世纪90年代，模拟技术已被广泛应用于工程设计、化学、油田储层建模、天气预报和其他大量计算精密型领域。

所有的计算成本在过去都是相当昂贵的。1997年，当我为Silicon Graphics/Cray Research公司负责高端市场营销时，我们销售的是用于关键应用的仿真系统，如飞行和武器控制系统，以及运行复杂设施(如发电厂)的仿真系统。

当时，Cray C932这样的系统价值3200万美元，其性能堪比今天iPhone XS上的苹果A12仿生处理器。我们还以100万美元的价格出售了我们的高端可视化系统。如今，任天堂或索尼的消费游戏系统售价不到500美元就卖得好得多。一台笔记本电脑现在可以装上一个模拟模型，用于设计和微调复杂的装配线或呼叫中心。

这种功能的低成本意味着各种规模的公司现在都可以在各种领域利用这种数字魔法:

运营计划和设计

工业工程师长期以来一直使用计算机辅助设计(CAD)软件来设计诸如车间布局和材料处理系统等东西。但他们通常会先建立物理系统来进行实验，然后在开始运营工厂时进行微调。通过结合模拟，他们现在可以执行所有这些功能，而不需要花钱建造。基本上无需成本,他们可以探索替代方案,测试他们的初始布局的能力来处理不同的产品流或需求情况, 并在进行资本投资之前进行改进。这加快了新生产流程的部署和上市时间，并降低了风险。

有了这样一个数字技术的孪生兄弟，管理人员可以测试各种方法，以最大限度地发挥生产线的作用，发现并消除瓶颈，试验不同的路由和控制策略，并比以前更快地优化进程内工作缓冲区的位置和大小。现代仿真程序甚至将化身的人员工职位在商店的地板上,规划者可以因素如何快速而方便地他们可以移动或多远他们前往接组件或达到特定的工具。模型结合了真实的机器图像，所以看起来就像你在电子游戏中的虚拟世界中行走。

过程改进

仿真建模允许对流程进行快速的“假设”实验，当实际操作数据被收集和模型被改进时，工厂工程师可以在数字双胞胎上进行快速、低成本的实验，从而在不影响生产的情况下改进流程。这可以加快过程改进，更快地消除浪费。模型还可以用于在实际实现之前模拟控制系统和测试新方法。

更紧密的设计和制造合作

使用仿真模型，从事复杂产品装配的产品设计师可以与制造同行一起快速迭代装配序列，提高其设计的可制造性，并理解其选择的含义。就像共享CAD模型改善了设计师和制造工程师之间的沟通一样，过程仿真模型允许他们在整个产品生命周期中协作，增加了更快的生产加速和更灵活高效的处理的机会。这些虚拟模型可以更快获得问题（诸如一个公司如何快速提高能力）的答案。

培训

仿真建模可以用于培训新的团队成员，并在他们开始在一条线上工作之前为他们提供操作的全景视图。这有助于他们迅速理解新的工作。

通讯和营销

这些模拟工具可以成为一个很好的营销工具，向客户展示公司的能力。他们允许客户浏览数字模型。虽然模型可能不像微软的飞行模拟器那么逼真，可能会更接近Team17的过度烹饪，但随着更多的计算能力得到部署，它们会变得更好。

在与许多中小企业交谈时，我惊讶地发现，很少有企业开始去使用这些工具。他们正在错失一个重大机会。新一代的低成本模拟软件提供了丰富的功能和快速的回报时间。是时候让各种规模的公司利用它们了。