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深圳數字孿生技術催生智慧工廠

http://www.moduwu.com 2023-03-23 15:49 來源:深圳發布

  數字經濟事關國家發展大局。在推動經濟高質量發展、建設現代化產業體系的實踐中,深圳充分發揮技術、創新、產業、市場化、海量數據、豐富應用場景等優勢,領機于先,搶點布局,推動各行業各領域數字化轉型,促進數字經濟和實體經濟深度融合,不斷增強發展新動能新優勢。一批企業在數字經濟新領域新賽道展現出勃勃生機、市場潛力和創新力量。

  欣旺達汽車電池生產基地。來回奔走的查障員不見了。“以前生產線突發異常,需要查障員現場找出故障點,手工統計,還要看統計報表。自從裝上數字孿生系統后,這些都不需要了。大家坐在電腦前,看著仿真生產線3D模型,點一下鼠標抓取數據,就能遠程查找故障,效率高多了。”欣旺達汽車動力電池信息化部副總經理鄧瑤說。

  這是深圳數字孿生技術給傳統生產方式帶來的變革。在研發“木星”系列軟硬件基礎上,深圳華龍訊達信息技術股份有限公司打造出具有自主知識產權的數字孿生系統,以統一通用的數字化轉型工具,助力各行各業的數字化、智能化發展,實現數據“實時看、可管理、可優化”,顯著提高生產效率和產品質量。目前,這種數字孿生系統已在全國100多家企業應用,并用于智慧城市、民生工程等領域,為我國數字經濟和實體經濟深度融合貢獻深圳力量。

  用大數據為工廠做“全身透視”

  欣旺達是全球知名的新能源企業,手機電池市場份額全球居前,汽車電池裝機量也躋身全球前十。該公司高級副總裁肖光昱表示,該公司近年來大力推進數字化轉型,目前已完成90%業務運行數字化、80%決策數字化,數字化已成為企業核心競爭力的重要組成部分。

  “我們每條生產線的運行狀況、每塊電池的質量分析結果,都實時在大屏幕上顯示。一旦有紅色報警信號出現,控制員能在幾秒鐘內精準定位至某一臺設備、某一塊電池,并能查出問題原因。相關參數、原因分析都被收入數據庫,這樣就能進行后續流程和工藝的改進優化了。”鄧瑤告訴記者。

  欣旺達的這套數字孿生系統生產線,是華龍訊達的示范工程。

  “電動汽車電池的制造工藝、安全要求都非常高,如果應用效果好,我們的數字孿生技術在制造業就具有很強的示范推廣效應。”華龍訊達總經理龍小昂透露,他們為此聯合邀請了全國60多位專家一起攻關。

  通過數字孿生系統軟硬件組合,欣旺達汽車電池工廠實現了生產過程全流程監控。工廠每臺設備加裝了華龍訊達研發的實時數據采集設備“木星機器寶”。它能對全球逾八成品牌的自動化生產設備進行數據信號采集、解碼,解決了數字化轉型中的設備集成與系統兼容難題。后臺系統實時監控并進行數據分析與利用。“木星數據采集及監視系統”監控所有設備狀況并進行管理。“木星數字孿生系統”進行仿真演練,優化生產模型并不斷評估改進。

  如今,在欣旺達汽車電池工廠,每個車間的實時生產狀態都同步到數字虛擬車間,同步顯示質量分析結果。這使得車間生產調度更加精確,遠程實時的無人化操控成為現實。同時,控制系統“自學”改進生產工藝,生產線所有設備實現一站式管理,企業的生產運營始終處在不斷優化的良性循環中。

  “過去看不見也摸不著的數據,現在通過數字孿生系統都一目了然。”龍小昂告訴記者,生產設備的溫度區間、機械臂的轉動角度、流水線的運行頻次等各類生產數據都可以精準監控。“工藝薄膜的溫度低于150度粘不上,高于180度就溶解。過去出現次品時,不知道溫度數據,只能反復調試。現在,可以一次性設定到位,生產效率提高了,良品率也高了。”

  根據第三方測算結果,華龍訊達數字孿生系統可為制造企業的數字化升級項目縮短建設周期約20%,減少數據輸入時間近30%,改造后提高產品質量近20%。

  智慧工廠會感知也會自我優化

  2021年,擁有240項自主知識產權的華龍訊達,被工信部列為試點示范的工業互聯網賦能平臺企業。截至目前,該公司已為航空、新能源裝備、汽車、交通、醫藥、石化、風電、核電等行業的頭部企業構建基于工業互聯網的“數字孿生工廠”,推動數字經濟融入實體經濟更多場景、更多細分領域。

  在醫藥巨頭華潤三九的生產車間,原來操作設備的工作人員,如今通過平板電腦操控機器人。華龍訊達為華潤三九建立了數字孿生平臺,實現了車間數字孿生平臺、設備生命周期管理、運維監視中心、遠程智能運維、虛擬培訓等五大應用服務。數字化生產后,華潤三九的生產工藝、物料投放更加穩定,中藥配方顆粒的水提、分離、濃縮、干燥、制粒等環節均實現精確控制,藥性藥效更有保障。

  在華潤三九,數字孿生平臺24小時不間斷感知工廠運行狀況,對各車間所有設備的產量、消耗等數據進行綜合排名。工廠運行所需的人、設備、物料等信息在平臺上集合呈現,清晰易懂。平臺還同步提供智能化的管理決策建議,優化執行相應的調整。

  “數字孿生技術加快了制藥數字化智慧工廠的建設步伐,實現了對生產運營狀況的感知、優化和產能調配。”華潤三九有關負責人透露,改造項目實施后,該公司生產效率提高約20%,同時通過資源優化,降低運營成本約20%。

  在汽車行業,華龍訊達為廣西汽車集團開發數字孿生示范生產線,推出面向數字孿生車間的汽車生產線工藝設計與仿真系統,對汽車生產線的全生命周期進行管理,實現了生產效率和產品質量的雙提升,生產成本持續下降。

  “透明巴士”安全可靠出勤率高

  “數字孿生技術對于海量數據的精確收集與分析,讓數據這種新型生產要素在更多行業、領域的轉型和變革中發揮作用。”龍小昂表示,華龍訊達的數字孿生技術體系正通過工具化、平臺化的應用服務,不斷向更多制造業及智能交通、智慧城市、智慧水務等民生領域延伸。

  經常坐公交的市民可能不知道,深圳每臺電動大巴上加裝有300多個傳感器。管理調度人員在監控室看著大屏幕上的虛擬巴士——電動巴士數字孿生體,車輛內部的電機、剎車、電池等關鍵部件一覽無遺。

  深圳巴士集團現有公交線路663條,年客運量超過5億人次。華龍訊達為該集團構建公交巴士智能運維管理平臺,上路車輛何時踩剎車、行駛路徑、核心部件溫度、車輛位置等數據,都實時傳回指揮中心。管理人員看著數字孿生體,行駛中的大巴猶如透明體,一切盡在管理人員掌握中。

  “通過快速故障定位和預防性維修,大幅減少了運維耗時,最多的單項可以減少50%。”巴士集團智能部項目經理覃德榮說,數字孿生實現了運營數據驅動的可視化仿真,公交車故障得以快速處置,大幅提高運維效率、出勤率、安全性和服務質量。

  在上海春江小區,華龍訊達聯合華為打造智慧城市最小管理單元項目,把數字孿生技術融入城市管理,為當地居民呈現未來場景下的智慧生活。

  高空墜物可以精準定位肇事窗口、主動識別老年人的生活異常并派人解決困難、電動車亂停放自動報警、智能識別小區垃圾滿溢和散落、電梯超過保養期主動報警……春江小區智慧社區孿生平臺,實現了系統集成與政務服務系統、公用事業服務系統等相關資源、信息及流程的協同共享,建立起社區資源“一本賬”,用大數據對社區進行智能化、精細化管理。

  在香港,華龍訊達通過視頻協助香港水務署工作人員安裝“木星機器寶”,在云端建立數字孿生體系,實時采集不同區域水務站點的液位、壓力、流量、溫度、電流等數據,為香港水源監管、城市供水提供數字化支撐,減少設備巡檢和維護時間逾25%,降低運營成本10%。

  深企這一“破” 釋放數據能量

  數據作為新型生產要素,對傳統生產方式變革具有重大影響。

  工業企業數字化轉型的一大瓶頸是設備集成與系統兼容難題,不同設備的數據采集與“數據再生產”存在障礙,導致數據無法成為生產要素。

  華龍訊達打破了這個瓶頸。它憑借自主研發的數字孿生系統,建立工具化、平臺化的數字孿生技術體系,以統一通用的數字化轉型工具,助力各領域開展“數實融合”工作,讓數據真正發揮起生產要素的作用。其研制的“木星機器寶”能對全球逾八成品牌的自動化生產設備進行不間斷的數據信號采集、解碼,同步在后臺進行分析和“數據再生產”,用大數據幫助客戶優化生產運營、提升效率和質量。

  這一瓶頸的打破,彰顯深圳企業功力,更釋放出大數據的能量。現在,華龍訊達的數字孿生系統,已廣泛用于工業多個行業及智慧城市、民生等領域。在賦能各行業轉型發展、改變傳統生產方式和管理模式、提高全要素生產率的同時,也實現了企業的做大做強。

  深圳是我國數字經濟重鎮,數字經濟核心產業增加值占全市GDP逾三成,數字產業化和產業數字化正呈雙向融合發展之勢。越來越多的企業正與華龍訊達一道,利用互聯網、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、5G、數字孿生等技術優勢,賦能傳統產業,助力社會民生,在數字經濟國家戰略中凸顯深圳力量。

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