一杯咖啡的艺术 | 如何利用数字孪生技术做出完美的意式浓缩咖啡？

自 15 世纪发现咖啡以来，咖啡一直是人们聚会、交流经验、达成交易和建立友谊的媒介。在咖啡的悠久历史中，人们不断发现新品种和新的制作方法，最重要的是，不同的文化和社会为了获得这种珍贵的灵丹妙药，开发出了无数种萃取方法和技术。

在这些技术中，意式浓缩咖啡是世界上最好、最普遍的方法之一。它也是技术最复杂的方法之一。

关于意式浓缩咖啡

完美的意式浓缩咖啡既是一门艺术，也是一门科学。有很多数据可以帮助冲泡出一杯美味的意式浓缩咖啡。

首先，冲煮者需要大约 7-10 克磨细的顶级咖啡豆。水温需要在 195-205 华氏度（90.5-96.1 摄氏度）左右。在高达 9 bars 压力（每平方英寸 135 磅，或 930 千帕斯卡）的帮助下，水没过珍贵的咖啡粉，在 20-30 秒内变成奶油状的不透明液体。如果操作得当，这个过程能让您享受 30 毫升的咖啡。

自第一杯意式浓缩咖啡问世以来，世界发生了翻天覆地的变化；我们从蒸汽时代进入了数字时代，并在两者之间取得了巨大进步。然而，意式浓缩咖啡机（及其咖啡师）仍然让人回想起过去的时代：水、热量、蒸汽能量、强大的压力和优质咖啡仍然是冲泡一杯美味意式浓缩咖啡所需要的一切。不过，意式浓缩咖啡看似简单，其实并不简单。在这个低能耗和高能效对美好未来至关重要的时代，世界需要符合当今环保标准的意式咖啡机。

意式浓缩与仿真联盟？

一台专业的意式浓缩咖啡机仅开机就能消耗数万瓦的能量。更不用说它的操作了。

那么，我们如何才能在不牺牲完美意式浓缩咖啡的前提下，将这些如此依赖传统和手工经验的咖啡机及其咖啡师带入数据和环保意识时代呢？

只有使用传统方法才能真正制作出完美的意式浓缩咖啡吗？或者说：新的、尖端的咖啡机能否将艺术与科学融为一体？Altair 和专业意式咖啡机生产领域的领军企业之一 Gruppo Cimbali 合作发现，答案是后者。

这一切都得益于数字孪生技术。得益于 Altair 技术，Gruppo Cimbali 为其一款顶级专业级意式浓缩咖啡机的基础系统建立了一个虚拟孪生系统，包括酿造完美意式浓缩咖啡所必需的所有关键部件。

Altair Twin Activate 中的 Gruppo Cimbali 意大利浓缩咖啡机的数字孪生机

在 Altair^® Twin Activate™中，所有的子系统都被协调起来，以虚拟方式制作成千上万杯数字意式咖啡。Twin Activate 操作机器时无需制作物理原型，从而节省了时间、资源，最重要的是节省了能源。

通过数字孪生的多次运行，对于曾经的纯模拟过程，Gruppo Cimbali 的工程师可以毫不费力地提取出数据和见解。这些数字洞察帮助 Gruppo Cimbali 公司创建了最终原型，比以前节省了 30% 的时间。通过利用 Altair Activate 的数据，Gruppo Cimbali 还设计出了能效提高 20% 的新一代机器。

Gruppo Cimbali 制作的意式咖啡机效果图

当然，咖啡师仍然是每一杯意式浓缩咖啡背后的关键因素——就像在所有事情中一样，个人风格会起到很大的作用。但在这个数字化时代，Altair Twin Activate 及其数字孪生技术可以为咖啡师提供前所未有的洞察力、更多的数据和更高的效率。

为了与全球优秀工程师共同探索人工智能（AI）在工业发展中的变革力量，2024 年 6 月 20 日，Altair 将于线上举办面向广大工程师的全球线上会议“AI for Engineers”。会议将邀请全球知名设计、仿真和制造领域的专家与权威学者，共同探讨生成式人工智能(GenAI) 如何助力产品设计研发，议题涵盖：

• AI 驱动设计创新：探索 AI 如何实现设计探索自动化、提高产品性能并促进可持续发展。

• AI 助力仿真发展：探索如何将 AI 集成到仿真工具中，以实现更快、更准确的预测和虚拟原型设计。

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*大会将在多个不同的时区同步进行线上直播。届时线上将免费提供中文、日语、韩语、葡萄牙语和西班牙语等多国语言同声翻译。

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