基于數(shù)字孿生技術(shù)打造的數(shù)字化工廠

如今的科技界,元宇宙是當(dāng)之無(wú)愧的業(yè)界焦點(diǎn)。面向制造業(yè),業(yè)界寄希望于元宇宙可以滿足市場(chǎng)日益崛起的智慧園區(qū)、智能工廠、數(shù)字化產(chǎn)線等業(yè)務(wù)需求,從而催生了“工業(yè)元宇宙”這一細(xì)分概念。

智能制造也有望乘此東風(fēng),加速ICT技術(shù)的研發(fā)來(lái)貫通制造業(yè) OT 域。因此以數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動(dòng)的虛實(shí)映射和實(shí)時(shí)同步特性,和以實(shí)時(shí)3D技術(shù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)可視化、實(shí)時(shí)交互、跨平臺(tái)特性,共同構(gòu)成了打造工業(yè)元宇宙雛形的關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)字孿生的概念可以追溯至2002年,美國(guó)工業(yè)制造工程協(xié)會(huì)舉辦的一次論壇,密歇根大學(xué)的邁克爾·格里弗斯博士提出了“信息鏡像模型”的概念,后被稱作“數(shù)字孿生”。數(shù)字孿生利用3D建模、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段,在線上復(fù)制一個(gè)與現(xiàn)實(shí)幾乎一致的“數(shù)字體”。這個(gè)數(shù)字體能夠通過(guò)大量數(shù)據(jù),記錄現(xiàn)實(shí)中的一舉一動(dòng),“投射”到系統(tǒng)中。

應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)不僅可以針對(duì)產(chǎn)品建立可以實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合的數(shù)字孿生模型,也可以幫助企業(yè)建立工廠的數(shù)字孿生模型。

如在新工廠建設(shè)之前,企業(yè)可以通過(guò)數(shù)字化工廠仿真技術(shù)來(lái)構(gòu)建工廠的數(shù)字孿生模型,并對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和產(chǎn)線進(jìn)行虛擬調(diào)試;在工廠建設(shè)期間,數(shù)字孿生模型可以作為現(xiàn)場(chǎng)施工的指南,還可以應(yīng)用AR等技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工;在工廠建成之后正式運(yùn)行期間,可以通過(guò)其數(shù)字孿生模型對(duì)實(shí)體工廠的生產(chǎn)設(shè)備、物流設(shè)備、檢測(cè)與試驗(yàn)設(shè)備、產(chǎn)線和儀表的運(yùn)行狀態(tài)與績(jī)效,以及生產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)量、能耗、工業(yè)安全等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析與優(yōu)化,從而幫助工廠提高產(chǎn)能、提升質(zhì)量、降低能耗,并消除安全隱患,避免安全事故。

因此,數(shù)字孿生是企業(yè)提升產(chǎn)品創(chuàng)新能力,構(gòu)建智能工廠的核心技術(shù),具有廣闊的應(yīng)用前景。