數字孿生在智慧工廠(chǎng)的應用

　　在當今工業(yè)領(lǐng)域快速發(fā)展之際，智慧工廠(chǎng)已然成為制造業(yè)轉型升級的關(guān)鍵。而數字孿生技術(shù)于智慧工廠(chǎng)中的應用，具備著(zhù)至關(guān)重要的意義。本文將重點(diǎn)介紹數字孿生在智慧工廠(chǎng)的應用。

　　數字孿生的概念與特點(diǎn)

　　一、概念

　　數字孿生是一種虛擬模型，用于模擬物理實(shí)體的行為和性能。數字孿生借助實(shí)時(shí)數據采集與仿真技術(shù)，達成對物理實(shí)體的實(shí)時(shí)監測和預測。它充分運用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中實(shí)現映射，進(jìn)而反映相對應的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。

　　二、特點(diǎn)

　　互操作性：物理對象和數字空間實(shí)現雙向映射、動(dòng)態(tài)交互和連接，能夠在不同的數字模型之間進(jìn)行轉換與融合。

　　可擴展性：擁有集成、添加和替換數字模型的能力，能夠針對多尺度、多物理、多層級內容予以擴展。

　　實(shí)時(shí)性：通過(guò)計算機可處理方式管理數據，表征隨時(shí)間軸變化的物理實(shí)體，包括外觀(guān)、狀態(tài)等方面。

　　保真性：要求數字虛體與物理實(shí)體在幾何結構、狀態(tài)、相態(tài)和時(shí)態(tài)上達到高度仿真。

　　閉環(huán)性：數字虛體用于描繪物理實(shí)體，能夠對狀態(tài)數據進(jìn)行監視、分析推理，實(shí)現決策功能，形成閉環(huán)系統。

　　應用場(chǎng)景

　　一、廠(chǎng)區態(tài)勢綜合管理

　　通過(guò)構建視頻孿生工廠(chǎng) “一張圖”，將工廠(chǎng)監控視頻、設備監測、智能報警等多源數據加以整合。管理者可以清晰了解整個(gè)廠(chǎng)區的態(tài)勢，包括生產(chǎn)進(jìn)度、設備狀態(tài)、人員分布等，以實(shí)現對廠(chǎng)區的統籌管理，并做出科學(xué)、合理的決策。

　　二、監視視頻融合應用

　　依據視頻的安裝及覆蓋場(chǎng)景的不同，采用適配的視頻融合方式。例如在室內外場(chǎng)景的切換時(shí)，能夠達成無(wú)縫銜接的效果，使管理者能夠以360度的任意視角進(jìn)行瀏覽，全面、直觀(guān)地把控廠(chǎng)區狀況。

　　三、物聯(lián)監測可視化

　　多源物聯(lián)感知數據在三維空間場(chǎng)景中的真實(shí)位置直觀(guān)展現，如設備的溫度、濕度、壓力等等。管理者能夠通過(guò)一屏瀏覽多種監測數據，快速掌控工廠(chǎng)的運行狀態(tài)，并及時(shí)察覺(jué)異常。

　　四、大場(chǎng)景細節追視

　　借助位置智能技術(shù)，達成多個(gè)球機與多個(gè)融合畫(huà)面的聯(lián)動(dòng)追視。不管是大場(chǎng)景中的整體狀況，還是局部的細微地方，都能被精確捕捉，保證不存在監控死角。

　　五、沉浸式巡查管理

　　規劃科學(xué)合理的漫游巡查路徑，管理者無(wú)需親臨現場(chǎng)，便能遠程實(shí)現快速巡查。通過(guò)實(shí)時(shí)監控視頻、設備運行狀態(tài)以及異常告警信息，大幅降低了巡查的工作量，顯著(zhù)提升了巡查的效率。

　　六、智能告警聯(lián)動(dòng)

　　融合各類(lèi)告警與監測業(yè)務(wù)數據，展開(kāi)精準的空間位置剖析。一旦出現異常狀況，便能即刻發(fā)出告警并聯(lián)動(dòng)相關(guān)措施，提升告警事件的響應處置效率。

　　七、設備資產(chǎn)管理

　　精準展示廠(chǎng)區設備資產(chǎn)數據，包括位置、運行狀態(tài)等方面。管理者能夠360°直觀(guān)查看，為設備的維護、更換等決策給予有力支撐，實(shí)現科學(xué)管理。

　　八、應急預案調度

　　管理多種應急預案，預先規劃好救援及逃生路線(xiàn)。當突發(fā)事件出現時(shí)，能夠精確仿真事件處理過(guò)程，幫助管理者作出精準決策，確保生產(chǎn)安全。

　　綜上所述，數字孿生技術(shù)能夠將現實(shí)世界的工廠(chǎng)映射到虛擬空間，實(shí)現對生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監控、分析以及優(yōu)化。它打破了信息孤島的局面，整合了工廠(chǎng)內部的各類(lèi)數據，使得管理者可以全面且精準地把控生產(chǎn)狀況。數字孿生在智慧工廠(chǎng)中的應用廣泛，意義重大，已成為不可或缺的一部分。