本报记者 李润钊
指尖在键盘上翻飞，眼前屏幕里的数字孪生生产线随之精准运转……在日前举行的2025年福建省“匠心杯”数字孪生智能制造技能竞赛现场，没有金属碰撞的火花，却有59名技术能手同场比拼，进行着一场聚焦“未来制造”的“微米级”较量。
一个人操控一座工厂
完成数控设备的调试与控制、进行工业机器人的调试与控制、操作智能制造控制系统的联机自动运行调试……在厦门市工匠学院、厦门数智产业产教融合基地搭建的竞赛现场，当看到机器人精准抓取一根圆柱铁坯放入机床，参赛选手、路达（厦门）工业有限公司技术中心工程师宋存强深吸了一口气。
此刻，他用近两个小时构建起的“智能工厂”，已经在数字孪生的镜像空间里正式“开工”。
在这场由福建省总工会主办，省机械化工矿冶工会工作委员会与厦门市总工会承办的竞赛中，宋存强和选手们要在不到3个小时时间里，通过眼前的数字孪生虚实融合智能制造实训台，快速构建控制程序，完成规定任务。
“就像设计精密的齿轮，每个齿牙都要严丝合缝。”赛后，宋存强感叹道。
“夹具松开早0.1秒，工件就会坠落；车门开启晚0.5秒，机械臂就可能与机床车门相撞。”竞赛协办单位凤凰创壹董事长林庆平博士为记者解析一行行代码背后的“要义”。
与曾经举办的金砖国家职业技能大赛所采用的双人协作模式不同，本次竞赛要求选手独立完成整条智能产线的控制：从立体仓库取料到AGV运输，从机械臂上下料到车铣复合加工的全流程协同都交由一名技术人员负责控制。
虚拟环境中找到最优解
机器人Modbus通信配置、PLC编程模拟……赛场上，来自南孚电池的电气工程师王立良快速“扫描”任务清单。
从电气工程师到智能制造工程师转型，是王立良在参加此次竞赛前，为自己定下的职业目标。这个转型的念想，源自2024年他亲历的一场因PLC程序漏洞导致的产线停工。王立良告诉记者：“如果当时有数字孪生提前虚拟试错，损失完全可以避免。”
“数字孪生远非一个静态的3D模型或仿真动画，它是一个‘活’的镜像。孪生体能够自主接收信号、发送信号、传递信号，与其他孪生体或物理真机实现自主交互。”林庆平解释道。他向记者展示了数字孪生系统中加工中心刀具的实时感知。“当虚拟刀具接触工件时，系统会根据材料特性、转速、进给量等参数，动态计算受力情况和切削效果。工程师可以据此优化加工参数，在虚拟环境中找到最优解，避免在真实设备上反复调试造成的浪费。”林庆平说。
“这场竞赛让我从以前聚焦‘如何实现单个设备的控制’，转变为‘全局视角’优化编程质量、提升生产效率。”王立良期待着运用赛场上练就的数字孪生技术，为自己所在的自动化车间搭建一套“活”的数字孪生模型，以预测性维护替代“抢修式”维修，提升工作效率。
加速锻造未来“新工匠”
在赛场外，有一台选手们进行线下培训的数控i8多轴训练机。这台总价值20万元的训练设备，正在运用数字孪生技术“模拟”一套价值470万元的进口五轴加工中心的工件加工流程。而在真实生产环境中，若是损坏加工中心的一把刀具，就要花费企业10万元的更换费用。
不同于市面上单一型号的数控训练系统，这台搭载了数字孪生技术的训练设备仅仅需要更换面板贴膜，便可支持多达25种数控设备的综合实训。“现在学员可以无限次免费试错。”林庆平表示，“数字孪生技术就这样改变技术人才培育的生态。”
而宋存强所在公司的主营产品需要行业中少用的磨抛工艺，技术人才培育一度陷入困境。
“以前培养一个合格的技术员至少需要两年时间。”回忆自己跟着师傅学习的过程，宋存强记忆犹新。如今，在数字孪生技术加持下，学员在数字孪生虚实融合训练机上便能体验1：1还原的实操教学，数字孪生系统还可以复现各种难遇的设备故障，经验积累速度提升300%。
但行业高端人才缺口依然巨大。大赛协办单位厦门市制造业工会联合会的一项调研显示，当前既懂机械设计、电气控制，又能建模优化产线的复合型技术员，成为企业竞相争夺的“香饽饽”。
本次竞赛中，省、市总工会通过线上数字孪生仿真教学方式，为参赛选手提供了为期一个月的免费线上数字孪生仿真培训，并开放数字孪生虚实融合实验台，为职工们提供两次线下集训机会。
“竞赛像一面镜子，照出了产业对人才需求的深刻变化，也像一座熔炉，加速锻造着符合未来需求的‘新工匠’。”林庆平感叹道，“我们期待以赛促学、以赛促用，让更多年轻工匠拥抱数字化转型的东风，用技能照亮前程。”
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