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传统重型制造如何切入数字孪生?

传统的铝压延企业,已有一定智能制造基础。

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强哥之神强哥之神  架构师&技术经理 , 上汽云计算中心(上海帆一尚行科技有限公司)
数字孪生是近年来兴起的非常前沿的新技术,或者说最近几年才走 入民用领域的一项技术。对数字孪生的简单理解就是利用物理模型并使 用传感器获取数据的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,以反映相对应的实体的全生命周期过程;数字孪生技术可以理解为通过传感器或者其 他形式的监...显示全部

数字孪生是近年来兴起的非常前沿的新技术,或者说最近几年才走 入民用领域的一项技术。对数字孪生的简单理解就是利用物理模型并使 用传感器获取数据的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,以反映相对应的实体的全生命周期过程;数字孪生技术可以理解为通过传感器或者其 他形式的监测技术,将物理实体空间借助于计算机技术手段镜像到虚拟世界的一项技术。可以说,在未来,物理世界中的各种事物都将可以使 用数字孪生技术进行复制。

在工业领域,通过数字孪生技术的使用,将大幅推动产品在设计、生产、维护及维修等环节的变革。在对数字孪生技术研究探索的基础 上,可以预见其即将在以下几大领域中落地,并将推动这些产业更快、更有效地发展,如五维模型在卫星/空间通信网络、船舶、车辆、发 厂、飞机、复杂机电装备、立体仓库、医疗、制造车间、智慧城市、智能家居、智能物流、建筑、远程监测、人体健康管理领域中产生巨大影响与改变,当然这里面有部分就是传统重型制造业的一部分。

对于传统的铝压延企业,比如车间是制造业的基础单元,实现车间的数字化和智能化是实现智能制造的迫切需要。随着信息技术的深入应用,车间在数据实时采集、信 息系统构建、数据集成、虚拟建模及仿真等方面获得了快速发展,在此基础上,实现车间信息与物理空间的互联互通与进一步融合将是车间的发展趋势,也是实现车间智能化生产与管控的必经之路。

将数字孪生技术引入车间,目的是实现车间信息与物理空间的实时交互与深度融合。数字孪生车间包括物理车间、虚拟车间、车间服务系 统、车间孪生数据及两两之间的连接。在融合的孪生数据的驱动下,数字孪生车间的各部分能够实现迭代运行与双向优化,从而使车间管理、计划与控制达到最优。

再比如,铝压延企业有复杂机电装备,它们具有结构复杂、运行周期长、工作环境恶劣等特点。实现复杂机电装备的失效预测、故障诊断、维修维护,保证复杂机电装 备的高效、可靠、安全运行,对整个电力系统极为重要。故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)技术可利用各类传感器及数据处理方法,对设备状态监测、故障预测、维修决策等进行综合考虑与集成,从而提升设备的使用寿命与可靠性。然而,现阶段的PHM技术存在模型不准确、数据不全面、虚实交互不充分等问题,这些问题的根本是缺乏信息物理的深度融合。将数字孪生五维模型引入PHM中,首先对物理实体建立数字孪生五维模型并校准,然后基于模型与交互数据进行仿真,对物理实体参数与虚拟仿真参数的一致性进行判断,再根据二者的一致/不一致性,可分别对渐发性与突发性故障进行预测与识别,最后根据故障原因及动态仿真验证进行维修策略的设计。

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互联网服务 · 2022-01-11
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提问者

木刀
信息技术经理奥科宁克昆山工厂
擅长领域: 数据库

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  • 发布时间:2022-01-08
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