前言

在競爭激烈的國際大環(huán)境下，想要領(lǐng)先于所處行業(yè)，保持企業(yè)競爭力，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型獲得更大的工藝效率是至關(guān)重要的。在本次訪談中，F(xiàn)ouad el Khaldi博士討論了工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵問題，如何進行預(yù)測性維護、在制造早期檢測到偏差預(yù)警，以及準確預(yù)測后期會出現(xiàn)的潛在風(fēng)險。

為什么數(shù)字孿生是制業(yè)4.0轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵部分？

01

目前，制造工藝從設(shè)計到驗證，再到實際生產(chǎn)都得到了很好的優(yōu)化，但缺少了流程間的連接和協(xié)作，得益于科技發(fā)展（大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等），終于可以實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的連接和協(xié)作，工程師可以從快速的可重復(fù)性的驗證中受益，并更好的評估設(shè)計決策的帶來的影響。

真實可靠的實際數(shù)據(jù)還可以持續(xù)為研發(fā)提供學(xué)習(xí)資料，有利于不斷的更新設(shè)計構(gòu)想，提高新產(chǎn)品的創(chuàng)新性。能夠可靠的實現(xiàn)預(yù)測性維護并在產(chǎn)品的整個生命周期（產(chǎn)品性能生命周期管理或PLM）中監(jiān)測和驗證產(chǎn)品的性能非常關(guān)鍵。

數(shù)字孿生在智能工廠中扮演什么角色？

02

虛擬樣機強大之處在于可以高效的驗證設(shè)計和制造工藝的可行性。它也是ESI混合孿生的核心，在這種方法中，我們將虛擬樣機與來自工業(yè)工廠的實際數(shù)據(jù)結(jié)合起來，以衡量真實的操作性能，根據(jù)真實數(shù)據(jù)和初始模型來檢測偏差的早期信號。混合孿生還可以為項目經(jīng)理提供相關(guān)的信息來評估失誤原因和工藝決策帶來的影響，并實施適當?shù)募m正措施。

為什么要將虛擬與現(xiàn)實混合？事實上，如果我們把自己限制在從歷史經(jīng)驗和實際操作中收集的數(shù)據(jù)中，我們只能是在出現(xiàn)問題時發(fā)現(xiàn)問題。而使用虛擬樣機，可以將計劃使用的材料構(gòu)建成真實的材料（例如，在制造和組裝后獲取其材料特性），并精確地預(yù)測到可能出現(xiàn)的多種情況，即便是參數(shù)發(fā)生了變化（材料變化、操作條件等）。

仿真技術(shù)應(yīng)如何發(fā)展來支撐制造工藝的優(yōu)化？

03

制造商往往會通過模擬和試點測試來驗證工藝、設(shè)計是滿足時間、質(zhì)量和成本要求的。但因為復(fù)雜性和響應(yīng)時間等的原因，通常只會將建模工具用在設(shè)計和驗證環(huán)節(jié)，并沒有將其實際的應(yīng)用于制造環(huán)節(jié)中。

ESI參數(shù)化的簡化模型技術(shù)開發(fā)出了具有實時響應(yīng)功能的混合孿生模型，該模型在工藝設(shè)計和驗證階段可以建立起可預(yù)測的詳細的3D模型（見圖表）。Hybrid Twin為增加PLC的容量提供了新的思維，可以實現(xiàn)更智能的機械控制。

Hybrid Twin將作為邊緣計算（機器旁邊的小型處理器）在制造現(xiàn)場完成加載和計算，實時提供更優(yōu)的性能和安全相關(guān)數(shù)據(jù)。工廠將能夠更有效地評估生產(chǎn)質(zhì)量、及時發(fā)現(xiàn)偏差并進行故障排除，確保交付最佳性能的產(chǎn)品。

編輯：jq