中国工程院院士李培根:新一代制作的明显特点是数字孪生

发布时间:2021-10-12 22:58:00 来源:火狐体育电竞 字号

  10月11日,在深圳举行的的中国国际先进制作技能展览会上,中国工程院院士李培根宣布了题为“企业数字化转型的深化与拓宽”的讲演。李培根表明,新一代制作的明显特点是数字孪生,数字孪生在5G、物联网、大数据、工业互联网、仿真、虚拟实际/增强实际、人工智能等技能的运用中得以开展。

  所谓数字孪生,是运用物理模型、传感器更新、运转前史等数据,集成多学科的仿真进程,在虚拟数字空间中树立数学模型完结映射,然后反映相对应的实体配备的全生命周期进程。简略来说,数字孪生就是在一个设备或体系的基础上,发明一个数字版的“克隆体”,经过某种软件界面将实在运转的物体的实际状况在数字体上复现。

  例如,据李培根介绍,罗罗公司是世界上最大的航空发动机出产公司。UltraFan 是罗罗公司“智能发动机”愿景的一部分,其每个电扇叶片都有一个数字孪生数据模型,能够存储实在的测试数据,然后使得工程师能够猜测运用中的功能。UltraFan试验台Testbed 80耗资9000万英镑,能够从10000多个参数中获取数据,能以每秒200000个样本的速度监测出最小振荡。

  别的,GE航空发动机也为每台航空发动机树立了孪生模型,经过实时剖析发动机的传感器数据,并对数字孪生进行仿真,在地上监控每台正在空中飞翔的航空发动机的实时状况。这样能够猜测每台发动机何时和怎么进行修理,还能够进一步剖分出每个飞翔员的驾驭习气。

  李培根介绍称,产品在运转进程中所搜集的各种数据就成为其数字孪生体的一部分,在一个设备的运转进程中,经过对加工状况,如工艺参数、出产环境数据的监控,树立状况改动关于加工质量影响的数学剖析模型。经过趋势剖析猜测加工质量的反常,并能够敏捷采纳办法,调整设备工艺参数,构成“监控-剖析-调整-优化”的闭环,避免废品、残次品发生。

  比方,关于一个酵母企业,对质料发酵进程的温度、湿度、酒精含量、PH值等目标进行收集,在一个工段上设置1000个数据收集点,每5ms收集一次,一个出产批次的发酵周期为15个小时,数据量多达上亿条。该企业依据海量数据603138股吧),经过大数据剖析确认“黄金批次”的最佳工艺参数,以还原出产的最佳工艺条件,用以操控和优化工艺。

  李培根表明,数字孪生还对机器人焊接范畴带来了改动。比方出产大型船只发动机,焊接占有日常作业的70%。车间一般经过信息化体系下发工单到焊接工位,对相应构件进行焊接,工人承受订单后发动机器。一旦操作规范性、设备的微观工艺进程以及各种扰动状况呈现,现场就开端与信息化体系失掉联络。在质检环节中,这就需要将各个构件吊装至专门的质检车间,选用各类无损检测设备除掉和修正质量不合格的构件。当发现深层次的焊接质量问题时,与焊接行为自身一般现已脱钩了3到15天。

  假如引进工艺智能,以不低于1000赫兹的频率进行各类工艺参数的高频收集,依据原料特性,以极高的频率快速调用后端封装好的详细机理算法进行剖析,能够使得质量问题在焊接单元之中立刻处理。

  “工艺质量能够让过后质量检测走向实时在线的监测和猜测,这是一种质量办理模式的根本性改变。”李培根说。

  李培根还以为,数字孪生还会对企业的供应链带来影响。有学者指出,现在企业不再作为独立实体竞赛,而是作为供应链竞赛。咱们现在正进入网络竞赛年代,竞赛赢家将是那些更好地构建、协谐和办理与协作伙伴关系的安排。供应链数字化的提高有望下降规划和工程本钱10%到30%,缩短20%到50%的商场投进时刻,将供应链办理本钱下降80%,并削减20%到50%的库存持有本钱。

  例如,保时捷与资料供货商北欧化工和科思创等公司协作,在整个供应链中运用数字孪生,保证保时捷轿车的出产运用可继续资料。经过创立资料的数字孪生,在整个进程中树立数字线程,完成资料的可追溯性。并追寻了其他可继续性目标,如碳脚印和节水状况。相同,特斯拉上海超级工厂也与捷艾特共建了关务物流渠道,旨在支撑全数字化的供应链协同。