- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
数字孪生技术在企业生产中的应用
今天的数字化技术正在不断地改变每一个企业。未来,所有
的企业都将成为数字化的公司,这不只是要求企业开发出具备数
字化特征的产品,更指的是通过数字化手段改变整个产品的设计、
开发、制造和服务过程,并通过数字化的手段连接企业的内部和
外部环境。数字孪生技术是CPS体系的关键组成部份,以数字化
方式创建物理实体的虚拟模型,借助数据模拟物理实体在现实环
境中的行为。本文主要针对数字孪生技术在企业生产中的应用进
行分析和讨论。
【关键词】数字孪生技术;企业生产;应用
一、数字孪生技术概述
数字孪生技术(DigitalTwin,简称DT)是充分利用物理模
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、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相
对应的实体物的全生命周期过程。DT是一种超越现实的概念,
可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的系统的数字映射系统。
美国国防部为了航空航天飞行器的健康维护与保障,最早提出并
利用了DT技术。
数字孪生技术有时候也用来指代将一个工厂的厂房及产线,
在没有建造之前,就完成数字化模型,继而在虚拟空间中对工厂
进行仿真和模拟,并将真实参数传给实际的工厂建设(从这层应
用上讲,数字孪生功效类似国内提出的半实物仿真技术)。而工
房和生产线建成后的日常运维中二者继续进行信息交互,贯穿产
品全生命周期的全时空。
二、数字孪生技术在企业生产中的应用
数字孪生技术会帮助企业在实际投入生产之前即能在虚拟
环境中优化、仿真和测试,在生产过程中也可同步优化整个企业
流程,最终实现高效的柔性生产、实现快速创新上市,锻造企业
持久竞争力。数字孪生技术是制造企业迈向工业4.0战略目标的
關键技术,通过将掌握产品信息及其生命周期过程的数字思路将
所有阶段(产品创意、设计、制造规划、生产和使用)衔接起来,
并连接到可以理解这些信息并对其做出反应的生产智能设备。
(一)产品数字孪生
在产品的设计阶段,利用数字孪生可以提高设计的准确性,
并验证产品在真实环境中的性能。这个阶段的数字孪生,关键能
力包含,第一:数字模型设计,使用CAD工具开发出满足技术
规格的产品虚拟原型,精确的记录产品的各种物理参数,以可视
化的方式展示出来,并通过一系列的验证手段来检验设计的精准
程度;第二:模拟和仿真:通过一系列可重复、可变参数、可加速
的仿真实验,来验证产品在不同外部环境下的性能和表现,在设
计阶段就验证产品的适应性。
(二)生产数字孪生
在产品的制造阶段,生产数字孪生的主要目的是确保产品可
以被高效、高质量和低成本的生产,它所要设计、仿真和验证的
对象主要是生产系统,包括制造工艺、制造设备、制造车间、管
理控制系统等。利用数字孪生可以加快产品导入的时间,提高产
品设计的质量、降低产品的生产成本和提高产品的交付速度。产
品阶段的数字孪生是一个高度协同的过程,通过数字化手段构建
起来的虚拟生产线,将产品本身的数字孪生同生产设备、生产过
程等其他形态的数字孪生高度集成起来。
(三)设备数字孪生
产品作为客户的设备资产在运行过程中,将设备运行信息实
时传送到云端,进行设备运行优化,进行设备可预测性维护与保
养,通过设备运行信息,对产品设计、工艺和制造迭代优化。包
含设备运行优化、可预测性维护、维修与保养、设计、工艺与制
造迭代优化。
三、数字孪生技术应用发展态势
(一)数字孪生应用已渗透到资产、车间、企业各个层级
数字孪生应用场景广泛,当前覆盖“NIST智能制造系统”中的
产品、生产和商业三大领域,并朝着实现三大领域价值链条全面
优化的方向发展。一是面向产品的数字孪生应用聚焦产品全生命
周期优化。如AFRL与NASA合作构建F-15数字孪生体,基于
战斗机试飞、生产、检修全生命数据修正仿真过程机理模型,提
高了机体维护预警准确度;二是面向车间的数字孪生应用聚焦生
产全过程管控。如空客通过在关键工装、物料和零部件上安装
RFID,生成了A350XWB总装线的数字孪生体,使工业流程更加
透明化,并能够预测车间瓶颈、优化运行绩效;三是面向企业的数
字孪生应用聚焦业务综合评估与管理。如SoftwareAG基于ARIS
业务流程建模功能构建了面向企业业务的数字孪生体,并通过模
文档评论(0)