北京数字孪生应用在制造业中有哪些场景?

2020-11-26

     北京数字孪生应用在制造业中有哪些场景?

    北京数字孪生应用在各行各业中有着广泛的应用前景。在2018年第一期《计算机集成制造系统》杂志上,陶飞教授团队总结了14种应用场景,并将其划分为11个领域,包括航空航天、电力、汽车、石油天然气、医疗保健、船舶航运、城市管理、智慧农业、建筑、安全急救、环保等45个细分应用。

    在制造业中,数字孪生具有广阔的前景。在这些领域中,数字孪生产品的应用涵盖了产品的研发、工艺设计、生产、测试、运营等整个生命周期,能够帮助企业进行数字化营销和自助服务,能够帮助企业提高服务收入,创新商业模式;工厂数字孪生产品在工厂设计、生产、生产线调试、安装、工厂运行监测、工业安全等方面都能为企业带来价值;在供应链管理领域,数字孪生也可以应用,如车间物流调度、运输路线优化等。

  下面是北京数字孪生应用:

  1.产品运行监控与智能操作。

  对能实现智能互联的复杂产品,特别是高端智能产品,通过将实时采集的设备运行过程中传感器数据传输到其数字孪生模型中进行仿真分析,可以诊断设备的健康状况和故障征兆,进行故障预测;对于拟采取的调整措施,如果产品运行工况发生变化,可先在模拟云平台上对其数字孪生模   型进行虚拟验证,如无问题,再对实际产品运行参数进行调整。

  对于复杂设备的操作,可利用AR技术,以产品为基础,利用数字孪生模型,产生产品操作、装配和拆卸的三维动画。通过各种穿戴设备或移动终端在实际教学中进行演示。

  电厂运行状态实时仿真与远程监控

 对运行中的工厂来说,可以通过数字孪生模型实现工厂运行的可视化。其中包括生产设备的当前状态,加工什么订单,设备和生产线的OEE,产量,质量和能耗等,也可以确定每个物流设备的位置和状态。具体的故障类型可以在发生故障的设备上显示。利用数字孪生技术,华龙讯达在烟草 工业中进行了工厂运行状态的实时模拟与远程监控实践,中烟集团在北京地区就能实现对各地的工厂的远程监控。在工厂数字化孪生应用方面,海尔、美的也进行了卓有成效的实践。

流水线虚拟调试;

在数字化环境下,利用虚拟调试技术建立生产线的三维布局,包括工业机器人,自动化设备,PLC,传感器等。调试前,可以直接在虚拟环境中,对生产线的数字孪生模型进行机械运动、过程模拟和电气调试,使设备在安装前就已调试完毕。

在虚拟调试阶段,应用虚拟调试技术,将控制设备与虚拟站/线相连;完成虚拟调试后,控制设备可迅速切换到实际生产线;并可在任何时候切换到虚拟环境,分析、修正和验证生产线运行中出现的问题,以避免长时间和昂贵的生产暂停。

企业使用虚拟调试技术的价值体现在:对研发+工艺+制造进行早期验证,降低实体样机的投入成本;降低用户现场调试机器人的时间和出错率,节省出差费用;虚实结合后为整个工厂的数字孪生奠定基础,工厂建成后可与SCADA系统融合,构建一个基于三维模型的可视监控系统,实现工厂的数字孪生。

2004年机电软集成复合产品的研究开发。

对高度复杂的机电软集成产品来说,建立产品数字孪生模型,利用工程模拟技术加快产品的研发,可以使企业在研发过程中降低成本,加快创新技术向市场的转化。采用数字孪生技术,可将结构、热学、电磁学、流体与控制仿真软件结合使用,实现单物理场仿真和多场耦合仿真,对产品进行设计优化、验证和验证,并能建立精确的综合仿真模型,对实际产品性能进行分析,实现持续创新。将创成设计技术、增材制造技术和半实物模拟技术相结合,可大大缩短产品上市周期。

2005年数码营销

对还没有上市的新产品来说,通过在概念阶段发布数字孪生模,让消费者在详细设计和制造之前选择他们喜欢的设计,这将帮助企业提高销售业绩。通过构建基于数字孪生模型的在线配置程序,可以帮助企业实现产品的在线选择和批量定制。