构建虚拟模型：使用西门子的相关软件，如NX MCD等，对物理设备或生产系统进行三维建模，定义各部件的形状、尺寸、材质等属性，以及部件之间的连接关系和运动方式。同时，借助NVIDIA Omniverse引擎等构建高保真渲染模型，并结合有限元分析（FEA）与计算流体动力学（CFD）技术，实现对复杂物理场的仿真。

- 数据采集与融合：在物理设备或生产系统中部署大量传感器，如西门子安贝格工厂部署了60,000余个高精度传感器，涵盖振动、温度、电流谐波等参数，结合5G专网实现毫秒级数据传输。同时，整合ERP、MES、SCADA等多类系统数据，形成包含大量设备-工艺-质量关联节点的知识图谱，并通过边缘计算节点实现数据预处理。

- 仿真与验证：利用SIMATIC Machine Simulator（SIMIT+PLCSIM Advanced）产品解决方案进行软件在环仿真。其中，PLCSIM Advanced用于仿真实际设备中的硬件PLC，SIMIT软件用于实现与MCD和PLCSIM Advanced的信号耦合，并仿真设备的电气行为。通过一系列操作步骤，如SIMIT导入PLCIO信号和MCD信号，接收并解析PLC侧的命令信号转发给MCD，再根据MCD反馈计算相关信号反馈到PLC等，实现对设备运行的仿真。

- 建立双向映射：通过数字线程（Digital Thread）实现虚拟模型与物理设备的双向映射。在安贝格工厂，基于数字孪生的动态仿真系统可实时模拟不同生产节拍下的物料流动状态，使库存周转率提高40%，同时支持生产参数的动态优化与设备自愈控制。

- 持续优化与决策：将质量管理和数据分析提高到新水平，通过MindSphere将所有深入分析结果反馈到整个价值链中，产生一个封闭的决策循环，用于在现实生产环境中连续优化生产和产品。例如，通过压机预测性服务可用来实现压机各级与云端之间的连接，对状态数据和错误来源进行全面的专业分析，并进行基于人工智能的自动分析。