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利元亨:以数字孪生技术,助力制造业数字化工厂进化

2021/5/31        作者:e-works  李瑶嘉      
关键字:利元亨  数字孪生  数字化工厂  
工业4.0正在重塑国际产业分工格局,建设数字化工厂已成为助推企业实现跨越式创新的重要方向,其中,数字孪生是构建数字化工厂的基础。
       工业4.0序幕的拉开正在重塑国际产业分工格局,中国制造业如何抓住这一重大发展机遇,积极应对新形势的挑战,已成为亟待解决的问题。宏观层面,国务院已提出了“中国制造2025“战略;微观层面,建设数字化工厂已成为工业新时代下助推企业实现跨越式创新的重要方向。

       数字化工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂车间包含:全自动组装线、全自动包装线、全自动检测线、智能仓储物流等先进设备,应用数字孪生、5G、等多项技术,实现从来料到成品的一站式解决方案。其中,数字孪生是构建数字化工厂的基础。
 构建     
构建数字化工厂的核心技术

数字孪生概念的发展历史

       数字孪生技术(Digital Twin),是指充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应实体装备的全生命周期过程。

       密歇根大学的迈克尔·格里夫斯教授在2003年提出了“信息镜像模型”(Information Mirroring Model),即创建物理实体的等价虚拟体,虚拟体可以对物理实体进行仿真分析和测试,而后演变为“数字孪生”的术语。

       2014年之后,伴随着物联网、人工智能和虚拟现实技术的持续发展,更多的工业产品、工业设备具有了智能化的特征,而数字孪生也逐渐拓展到了包括制造和服务在内的完整的产品周期阶段,并不断丰富着数字孪生的形态和概念。

数字孪生技术的实际应用

       据信息技术研究领域权威咨询机构Gartner称:“到2021年,超过一半的大型工业公司将会采用数字孪生技术,从而使这些组织的整体效率提高10%。”数字孪生技术的应用对制造企业来说更易于操作与创新,实现数据的分析、预测可视化和数字化,从而提高效率,推动企业制造升级。

       中国作为制造业大国,有许多企业为推进智能制造吹响了数字孪生的号角。利元亨作为国内较早发布数字孪生平台的公司,十分注重对数字孪生的研究和运用。利元亨的数字孪生平台能够帮助制造企业从数据驱动的全新视角,通过打造设备、工程师和决策者的数字孪生生态链,统一数据接口方式以及构建成员之间共享的数字孪生体,重新定义制造DIKW(数据、信息、知识及智慧)体系,推进数字孪生技术的应用落地。
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       早在2018年,利元亨就已实现了数字孪生技术在国内头部企业的落地。在虚拟调试方面,利元亨数字孪生技术通过多维度软件技术内容的验证,缩短开发周期和提高设备落地的可靠性;在可视化方面,借助利元亨数字孪生技术,可呈现原材料管理、半成品加工、成品组装、成品检测、成品打包等全工艺过程。

       目前在新能源领域、ICT领域、汽车零部件领域的众多头部企业中,利元亨数字孪生技术有如下应用:

       1、数字孪生平台构建无人工作站,在钻杆摩擦焊接无人工作站构建中,通过数字孪生平台进行智能监控、离线调试、集中控制、工艺仿真四个模块,实现虚实同步、数据采集分析、换型仿真调试及远程控制,从而做到无人运行,远程控制的目的;

       2、5G组装车间的可视化管理平台,5G基站组装车间引入数字孪生平台实现园区层-车间层-设备层的可视化运维过程;

       3、变频器组装线实时监控,引入数字孪生技术实现自动组装线的产线运行状态实时监控和生产数据,设备报警的快速定位。
 
数字      
利元亨数字孪生演示平台

数字孪生技术的发展意义

       信息化是数字化的基础,数字化是智能化的基础。任何一家企业都是循着信息化、数字化和智能化渐次行过。以数字孪生、5G、人工智能等为代表的关键共性技术,为企业数字化转型提供了物理基础,为越来越多企业所重视。而数字孪生技术的快速演化,对产品的设计、制造和服务,有以下推动作用:

       1、低成本试错。在虚拟空间上对物理世界的行为进行模拟验证,既降低工厂实际开工发生的停机率,又降低传统物理调试支付的大量开销。

       2、智能化决策。当工厂或产品运行突然发生意外状况时,能够将IOT实时数据、大数据分析和仿真模拟充分结合,预测未来可能发生的各种情况,进而做出最佳决策。

       3、高效率创新。通过对产品生命周期运行情况的监测,不断积累产品全生命周期运行规律,进而不断提升产品创新水平,缩短产品研发周期。

利元亨的数字孪生“攻略”
 
  利元亨    

       2020年初,利元亨提出了“海葵智造”的概念。基于自主研发的云系统、人工智能深度学习、数字仿真及大数据分析管理等技术的数字孪生平台已成为“海葵智造”解决方案的重要组成部分,用于产品远程监控、产品远程诊断、产品预测维护和产品远程控制等场景,这是利元亨对于数字化工厂做出的全新解读。

       利元亨与时俱进,从为客户单纯提供装备解决方案转向提供软硬兼修的整体智能工厂解决方案。未来,利元亨也会继续在数字孪生技术上不断深耕、发力,助力制造业向数字化工厂进化。
 
责任编辑:李瑶嘉
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