数字孪生技术 第五章 数字孪生技术在工程机 械行业中的应用.ppt

5.4液压挖掘机智能制造平台5.4.2系统架构（4）产品追溯系统为满足液压挖掘机的生产需求，将质量追溯体系引入到液压挖掘机的制造环节中，利用二维码、RFID等技术对液压挖掘机产品的生产制造进行追溯。该追溯系统将实现以下几个功能：

?信息采集：将信息采集技术与RFID技术结合，采集生产过程中的关键环节和重要数据，并将采集到的数据自动写入RFID标签。

?信息管理：对产品质量进行动态监控和管理，并在出现质量问题时及时记录相关信息。

?信息查询：可实现产品质量追溯，方便用户查询产品质量信息。

?安全防伪：产品在销售到用户手中之前，通过标签上的RFID代码进行加密，使其无法被复制或窃取，同时对生产过程中的关键环节进行跟踪。5.4液压挖掘机智能制造平台5.4.3应用效果该平台实现了研发设计、生产管理、质量管理、设备管理、车间管理、能源管理自动化。研发设计自动化：基于RFID、UWB等技术，实现设计数据的自动采集，并通过系统管理平台进行数据分析、存储与展示；生产管理自动化：利用设备管理系统，实现了设备的在线监控及异常报警功能；质量管理自动化：利用产品全生命周期质量管理系统，实现了对产品质量的全面监控与追溯；设备管理自动化：利用设备维护系统，实现了对设备运行状态的远程监测和诊断；车间管理自动化：利用MES系统，实现了从采购订单到生产装配、仓储的全流程管控；能源管理自动化：利用能源管理系统，实现了对能源消耗的实时监测与统计。5.4液压挖掘机智能制造平台5.4.3应用效果通过平台，实现对挖掘机的设备管理、保养管理、生产管理、质量管理、仓储管理以及销售服务的全流程信息化管控；通过物联网技术，对设备的运行状态进行实时监测，确保设备运行状态良好；同时，对设备故障进行实时监控和分析，提高设备利用率和作业效率，减少故障停机时间，降低维修成本；通过大数据分析，可为企业提供决策依据，提高生产效率，降低能耗和成本；通过电子商务平台的应用，可以实现企业间的协同采购、协同制造和协同销售等功能；通过云平台对挖掘机行业上下游资源进行整合和优化配置，促进行业的协同发展；通过云平台的应用，可实现与用户之间的数据交互，包括设备管理数据、生产数据以及物流运输数据等；通过云平台的应用，可以为企业提供大数据分析能力和决策能力。谢谢！****5.2数字孪生技术在工程机械设计中的应用5.2.4在挖掘机环境适应性评估中的应用针对液压挖掘机环境适应性评估方法单一，难以快速、准确评估液压挖掘机环境适应性的问题，提出一种基于数字孪生技术的液压挖掘机环境适应性评估方法。首先，分析数字孪生技术与环境适应性评估的内涵；其次，基于数字孪生技术构建液压挖掘机环境适应性模型；最后，基于虚拟样机技术进行虚拟样机与数字孪生模型的仿真分析，并以某型号挖掘机为例进行实验验证。

液压挖掘机的环境适应性评估是指在挖掘机的实际使用过程中，对其工作环境进行模拟，以快速、准确地反映其在环境中的表现情况。液压挖掘机环境适应性评估模型主要包括四个部分：一是虚拟样机模型，二是环境适应性评估模型，三是环境适应性数字孪生模型，四是虚拟样机与数字孪生交互。基于数字孪生技术构建的液压挖掘机环境适应性评估模型是建立在虚拟样机模型之上的，能够快速、准确地反映液压挖掘机在不同工作条件下的表现情况。5.2数字孪生技术在工程机械设计中的应用5.2.4在挖掘机环境适应性评估中的应用根据液压挖掘机的工作特点，对其进行数字孪生建模时，可根据其工作流程分为4个阶段：第一阶段为准备阶段，主要工作内容包括：对液压挖掘机进行建模、参数化建模、装配建模以及与虚拟样机的集成；第二阶段为验证阶段，主要工作内容包括：将已构建的数字孪生模型与虚拟样机进行集成验证、基于数字孪生模型进行仿真分析以及对仿真结果进行分析；第三阶段为优化阶段，主要工作内容包括：根据仿真分析结果对数字孪生模型进行优化，以提高其环境适应性；第四阶段为集成验证阶段，主要工作内容包括：将优化后的数字孪生模型与虚拟样机进行集成验证、基于虚拟样机进行仿真分析以及对仿真结果进行分析。

5.2数字孪生技术在工程机械设计中的应用5.2.4在挖掘机环境适应性评估中的应用液压挖掘机的数字孪生模型通过对物理样机的仿真分析，能够快速、准确地得到虚拟样机在真实环境下的仿真结果，其主要包括以下内容：（1）受力分析：如液压系统、挖掘臂和斗杆等在实际工作时所承受的载荷大小和分布情况；

（2）动力学分析：如挖掘臂、斗杆等各部件在不同工况下的运动情况、运动轨迹和受力大小；

（3）工况分析：如挖掘臂的动作过程中各部件所处的工作环境；

（4）仿真环境：如模型中各部件所在空间的温度、湿度等。