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              同济大学企业数字化技术教育部工程研究中心主任张浩:数字孪生——工业互联网支持下的数字化工厂转型

              2019-04-12

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              近日,同济大学企业数字化技术教育部工程研究中心主任张浩在第二届中国虚拟现实创新创业大赛“业达杯”全国总决赛暨新一代人工智能创新发展大会上做《数字孪生:工业互联网支持下的数字化工厂转型》主题演讲。他指出,数字化工厂能填补产品从设计到产出的鸿沟,实现产品、工厂、企业三个维度的全数字化生命周期支持,结合数字孪生技术将工厂表达在虚拟空间中,推动制造业转型升级。

               

              制造业经历了数字化、网络化、智能化,从产品到工厂到企业都需要用数据和模型驱动的数字化工厂,以实现对产品生命周期的全数字支持。

               

              数字化工厂涉及虚拟现实和仿真技术的使用。数字化工厂规划能提高企业工艺规划自动化水平,弥补从产品设计到产品加工再到产品生产的鸿沟。利用计算机技术、虚拟现实技术、仿真技术,数字工厂对数字化产品的静态和动态属性、数字化生产规划、数字化生产过程进行管理和优化,具体包括:通过建立工厂级的制造系统数字化环境,实现制造系统规划和设计的自动化;利用数字化工厂系统建立制造系统的模型,以数字化形式在计算机上全面实现生产制造的过程、规划和仿真,是制造系统设计及实际生产系统运行控制的有效辅助手段。

               

              数字化工厂不仅停留在对产品生命周期的支持,也关心工厂和企业的生命周期,从规划设计、建造施工、运行维护、改造升级多方面进行考量;基于管理层、服务层、数据层、物理层、模拟层等维度全面支持企业业务的构建和发展,实现生产过程中的经济可靠优化运行。

               

              传统数字化工厂存在模型不能共享、缺乏动态更新、智能应用不足等短板。可以用现代数字化工厂的组织方式,也就是数字孪生的组织方式来弥补数字工厂的不足。

               

              数字孪生工厂能够将虚拟工厂与实际对象结合起来,实现机器工件和组件之间的点对点信息通信,让真实工厂在虚拟空间表达出来,实现同步一致、实时反馈。

               

              数字孪生是一个集成应用,可以看作是虚拟现实支持下的一种应用。例如,过去物流都是两维,在数字孪生支持下完全可以做到三维,把空间上上下下全部利用起来,提升生产效率。同时,数字孪生可提升可视化数据统计效率。

               

              虚拟现实技术贯穿了虚拟现实的上、中、下游,包括对产品设计的仿真模拟,保证设备和生产调度环节的可靠、有效,优化产品的生产调度环节,对客户进行远程技术支持等。未来,VR、AR应用结合数字孪生工厂模型,对制造企业的支持作用会更加明显。

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