數(shù)字孿生如何加速制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)？

考慮一下

數(shù)字孿生吧

數(shù)字孿生可以高度真實(shí)、準(zhǔn)確地呈現(xiàn)現(xiàn)實(shí)資產(chǎn)，無(wú)論是建筑物、產(chǎn)品還是其他東西。在制造業(yè)中，引入數(shù)字孿生是一種越來(lái)越普遍的決定。以下是一些真實(shí)且吸引人的數(shù)字孿生應(yīng)用，它們凸顯了這項(xiàng)技術(shù)如何改善行業(yè)。

01提高新機(jī)器的投資回報(bào)率

投資新設(shè)備是制造商提高整體產(chǎn)量、減少錯(cuò)誤和實(shí)現(xiàn)其他收益的實(shí)用方法。然而，購(gòu)買新設(shè)備并不能保證它能為工廠帶來(lái)回報(bào)。幸運(yùn)的是，數(shù)字孿生可以增加此類投資效果超出預(yù)期的可能性。

更具體地說(shuō)，它們對(duì)于虛擬調(diào)試非常有價(jià)值，有助于避免在安裝機(jī)器時(shí)出現(xiàn)代價(jià)高昂的錯(cuò)誤。

減少設(shè)備安裝過(guò)程中的挑戰(zhàn)

KHS是一家總部位于德國(guó)的公司，專門生產(chǎn)包裝和灌裝機(jī)械。該公司碼垛產(chǎn)品中心負(fù)責(zé)人Stefan Diesner解釋了數(shù)字孿生如何在使得調(diào)試盡可能順利進(jìn)行方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

“具體來(lái)說(shuō)，所謂的數(shù)字孿生技術(shù)可以通過(guò)跟蹤和顯示機(jī)器生命周期的幾乎所有階段，并將流程轉(zhuǎn)移到虛擬環(huán)境中。這可以虛擬化模擬幾乎所有生產(chǎn)流程和產(chǎn)品。我們的目標(biāo)是通過(guò)擴(kuò)展虛擬調(diào)試設(shè)置來(lái)繼續(xù)縮短交貨時(shí)間并降低與故障相關(guān)的成本，”他解釋說(shuō)。

02盡量減少創(chuàng)新帶來(lái)的不確定性

不斷推出新產(chǎn)品和新工藝往往是公司在充滿挑戰(zhàn)的市場(chǎng)中保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。然而，即使是積極的變化也會(huì)因未知因素而令人感到不安。如果新的制造工藝帶來(lái)了意想不到的成本或其他挑戰(zhàn)怎么辦？追求創(chuàng)新能帶來(lái)意想不到的好處嗎？

數(shù)字孿生有助于回答這類問(wèn)題，幫助制造商對(duì)未來(lái)更有信心。

在變化發(fā)生之前顯示其影響

你可能偶爾會(huì)希望在做出決定之前就能夠看到未來(lái)并了解該決定的影響。數(shù)字孿生提供了一個(gè)最佳解決方案，它為用戶提供了一個(gè)虛擬環(huán)境，他們可以將其用作現(xiàn)實(shí)生活變化的試驗(yàn)場(chǎng)。

Keith Thornhill是西門子英國(guó)和愛爾蘭食品飲料部門的負(fù)責(zé)人。他最近舉了一個(gè)真實(shí)的例子來(lái)說(shuō)明數(shù)字孿生應(yīng)用如何幫助制造商更好地為采用不同的方式做事做好準(zhǔn)備。

“各種規(guī)模的食品制造商已經(jīng)在利用數(shù)字孿生技術(shù)來(lái)減少時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)，為創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。例如，包裝供應(yīng)商TrakRap使用數(shù)字孿生技術(shù)來(lái)測(cè)試從包裝生產(chǎn)線中去除熱量和廢物的方法。他們已經(jīng)能夠開發(fā)出一條新的包裝機(jī)生產(chǎn)線，并幫助零售商減少包裝使用量，”他證實(shí)道。

03提高整體安全性

在制造業(yè)中使用數(shù)字孿生是一種讓每個(gè)人都更安全并了解風(fēng)險(xiǎn)所在位置的有效方法。它可以揭示工廠中需要額外保護(hù)的區(qū)域。例如，石化制造商使用防爆盾來(lái)減輕爆炸的影響。一些選項(xiàng)可使爆炸壓力降低50-80%并排出有害煙霧。

數(shù)字孿生可以幫助制造商決定在哪里安裝防爆盾以獲得最佳效果。它還可以用于放置安全標(biāo)志、地板標(biāo)記或其他防止事故的措施。

幫助制造商實(shí)施和調(diào)整指南

在COVID-19期間，大多數(shù)制造企業(yè)都難以完全停工。管理人員研究了如何讓員工保持安全距離并處理經(jīng)常擁擠的區(qū)域。數(shù)字孿生使他們能夠可視化病毒所帶來(lái)的影響。

Tech-Clarity制造軟件研究副總裁Julie Fraser表示：“我與幾家公司進(jìn)行了交流，他們通過(guò)對(duì)工廠進(jìn)行建模，研究如何讓人們安全地重返工作崗位，特別是研究如何保持社交距離或?qū)嵤┛諝赓|(zhì)量控制。工廠的數(shù)字孿生和仿真技術(shù)使公司能夠更好地了解重啟要求和相互依賴關(guān)系，從而能夠在問(wèn)題和限制發(fā)生變化時(shí)做出更好的反應(yīng)。”

芬蘭科技公司Haltian擁有一個(gè)名為Empathic Building的數(shù)字孿生平臺(tái)。除了提供工作場(chǎng)所圖表以確保人們保持足夠距離外，它還允許人們自愿顯示他們的疫苗接種狀況。該平臺(tái)將所有工人變成虛擬形象。人們可以讓自身顯示戴著口罩的形象，以表明他們已經(jīng)接種了COVID-19疫苗。

04實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)營(yíng)可視性

制造業(yè)企業(yè)的管理者最初對(duì)數(shù)字孿生應(yīng)用感興趣通常是因?yàn)樗麄兿Ｍ玫亓私夤S在任何給定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的事情。一些面向未來(lái)的建筑公司使用隨著項(xiàng)目進(jìn)展而更新的數(shù)字孿生。這可以幫助管理人員預(yù)測(cè)和解決問(wèn)題，以免導(dǎo)致延誤或成本超支。數(shù)字孿生可以顯示流程瓶頸，為管理者提供解決問(wèn)題所需的詳細(xì)信息。

在流程早期發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤

當(dāng)制造商更加了解生產(chǎn)過(guò)程中每個(gè)階段發(fā)生的情況時(shí)，他們更容易發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致利潤(rùn)損失和高缺陷率的問(wèn)題（如果不加以解決）。然而，在制造業(yè)中依靠數(shù)字孿生是一種很好的方式，可以了解哪些方面做得對(duì)，并深入了解需要改進(jìn)的領(lǐng)域。

一家初創(chuàng)公司開發(fā)了一款產(chǎn)品，將數(shù)字孿生與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，以簡(jiǎn)化零件和組件的檢查。更具體地說(shuō)，該解決方案使用配備攝像頭的平板電腦將剛制造的物品與顯示其CAD文件的數(shù)字孿生進(jìn)行比較。

一旦人們將平板電腦的攝像頭對(duì)準(zhǔn)某個(gè)物理對(duì)象，自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)功能就會(huì)將其與數(shù)字孿生文件進(jìn)行匹配。這種方法意味著工廠工人可以比以前更快地發(fā)現(xiàn)偏差，從而找到代價(jià)高昂的異常的根本原因。此外，由于該技術(shù)通過(guò)平板電腦工作，因此無(wú)需將大量部件移動(dòng)到不同位置進(jìn)行檢查。人們可以走到任何地方進(jìn)行評(píng)估。

這些在制造業(yè)中使用數(shù)字孿生的真實(shí)案例解釋了為什么決策者越來(lái)越有興趣將該技術(shù)融入他們的設(shè)施。由于數(shù)字孿生可以提供模擬場(chǎng)景，因此更容易保持制造工廠的高度功能性和盈利能力。