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数字孪生工厂——应用价值
2022-09-16
工业界有一种“工业领域1%的革命”的说法,即全球工业生产效率提高1%,成本降低300亿。
——【摘要】

经统计,整个生产数字化能给企业带来30%左右的效率提升,而智能生产的数字化也包括很多方面,比如网络、人工智能、大数据、智能生产设备,工业机器人,各种生产管理软件以及数字孪生等等,数字孪生在数字化中也起到很大作用。数字孪生主要能给客户带来的是效率的提升以及成本的降低。

数字孪生的价值应该是全方位的,不仅仅局限于生产制造,它在数字营销,数字管控,数字设计中都有很大价值,捷瑞数字结合多年的数字孪生经验总结价值如下:

1.数字化营销

数字孪生具有非常好的商务价值,能够提升品牌的影响力,以数字中心为载体,能够非常好的展示公司硬实力,提高产品的附加值。

2.数字化管控

数字孪生作为工厂的虚拟空间,在未来可能称之为元宇宙,能够将工厂的业务流程进行集成、管控、呈现,打通所有业务流程,实现无纸化、信息化的数字化管控,能够在虚拟空间中,进行流程审批,远程办公,现场问题解决等管理。

3.数字化生产数字孪生目前阶段最重要的赋能之一)

①业务梳理:数字孪生使生产更加方便(目前我们主落地部分)集成各生产管理软件及系统,打破数据孤岛,作为最上层应用通观全局,无需频繁切换各个系统即可完成整体控制,同时,虚实同步孪生,实时生产可视化监管监控,实现设备管理、远程监测、过程质量管理追溯及查询,能很大程度降低人力成本。

②数据利用率提升:改变以往数据收集的局限性,提高数据宽度、深度的利用价值,降低数据分析的偶然性,提高数据分析的准确性,降低现场改善风险。

③现场管控成本降低:通过数字孪生平台,降低现场管控成本,改变以往传统管理模式,以数字孪生为基础的新型管理模式,现场运行情况+BI报表,实时发现现场问题,提高对现场的把控程度,降低沟通产生的信息偏差。主要体现于数字孪生使创新更快(未研发实现)虚拟样机,产品设计、仿真验证,利用物理设备数据,在虚拟场景里进行新产品的试制验证,通过系列计算完成验证仿真。

④提高设备利用率:数字孪生将大大提高测量分析及预测的能力,降低成本(目前主攻方向,已实现阶段性突破)通过对目标感知数据的实时了解,借助于经验模型的预测和分析,通过机器学习可以计算和总结一些不可测量的指标,包括预测性维护、工艺优化、能效优化等,提供辅助决策手段,比如通过历史数据通过预测算法,实时预测设备故障,通过及时的维保避免因设备故障导致的产线停机停产,从而提高生产效率,降低维修成本。


⑤专家经验库:数字孪生提高生产效率及质量在传统的工业制造领域,经验往往是一种模糊而难以把握的形式,难以作为准确判断的依据,数字孪生的一个重要进展是它可以将以前无法保存的专家经验数字化,并提供保存、复制、修改和传输的能力,通过精确的经验数据,可以大大提高生产效率跟产品质量。

4.数字化设计

①研发周期缩短:数字孪生平台依托于现有产线,能够实现新产品在虚拟空间中的设计验证,减少现场试制次数,降低非计划停机时间,大大缩短了研发周期,提高研发效率,降低研发成本。

②新产品协同生产:数字孪生平台打通了设计与生产之间的业务流程、数据对接,能够快速进行工艺、BOM、标准化作业指导、质量关注点的切换,实现新产品的快速切换,提高工作效率。

③新产线的设计验证:依托于数字孪生平台,在虚拟空间中实现新产线的托拉拽的搭建方式,同时基于产品的数据,进行产能负载验证,产品瓶颈工位验证,大大降低产线的设计的成本,调整的成本。

<span style='color:red;'>数字孪生</span>产线

5.数字化标准

①模型标准:将模型标准进行统一,在未来数字化的过程中能够大大降低执行成本,实现模型统一管理,统一调度,统一输出。

②数据标准:信息化平台之间对接协议标准、设备数据的采集标准、数据格式标准、数据传输标准等数据标准,提高数据的利用率,降低数据不统一带来的风险。

③设备智能化标准:设备采购的智能化标准、信息化平台的建设标准、设备的数据标准及分类标准等标准,实现智能化设备的统一管理,数据的统一对接,企业可以更好的管理设备。

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