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)之無愧的業(yè)界焦點。面向制造業(yè),業(yè)界寄希望于元宇宙可以滿足市場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)來貫通制造業(yè) OT 域。因此以數(shù)字孿生技術(shù)驅(qū)動的虛實映射和實時同步特性,和以實時3D技術(shù)驅(qū)動的數(shù)據(jù)可視化、實時交互、跨平臺特性,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,美國工業(yè)制造工程協(xié)會舉辦的一次論壇,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)制一個與現(xiàn)實幾乎一致的“數(shù)字體”。這個數(shù)字體能夠通過大量數(shù)據(jù),記錄現(xiàn)實中的一舉一動,“投射”到系統(tǒng)中。

應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)不僅可以針對產(chǎn)品建立可以實現(xiàn)虛實融合的數(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)可以通過數(shù)字化工廠仿真技術(shù)來構(gòu)建工廠的數(shù)字孿生模型,并對自動化控制系統(tǒng)和產(chǎn)線進行虛擬調(diào)試;在工廠建設(shè)期間,數(shù)字孿生模型可以作為現(xiàn)場施工的指南,還可以應(yīng)用AR等技術(shù)在施工現(xiàn)場指導(dǎo)施工;在工廠建成之后正式運行期間,可以通過其數(shù)字孿生模型對實體工廠的生產(chǎn)設(shè)備、物流設(shè)備、檢測與試驗設(shè)備、產(chǎn)線和儀表的運行狀態(tài)與績效,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)進行可視化,在此基礎(chǔ)上進行分析與優(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。