e-works举办的2018(第十四届)中国制造业产品创新数字化国际峰会,听到了华中科技大学机械学院教授、博导胡友民发表的《基于数字孪生的数字化车间建模与仿真》的演讲,受益匪浅。

数字化工厂是一个非常高大上的概念,提起这个概念,就令人想象到高度自动化的产线、空无一人的车间,忙碌的AGV穿梭其中。而这次演讲,将我从虚幻的场景中,拉回到了现实。

数字化工厂包括三部分的内容,分别是:

1.工厂的静态仿真,主要为整个厂区的车间三维可视化的问题。

2.面向装配的规划和优化,主要围绕产品的制造,包括生产过程干涉、人机工程、可达性分析等。

3.生产现场的物流输送问题,主要解决物流的路线规划、产能平衡等问题。

在这三部分内容中,工厂的静态仿真是后面的前提条件,而且也是非常耗时的一部分。目前有相当多的工作都是围绕着几何建模来实施的。比如胡教授举了一家电镀槽生产企业的数字化工厂仿真案例,10人的团队花费了大概三个月的时间才完成生产线的仿真,而且其建模主要是几何建模,与真正的数字化工厂建模还有一定差异。

而关于数字化工厂与数字孪生的关系,他提到,实际上数字化工厂与数字孪生还是不同的。数字化工厂目前大多数是仅涉及到几何信息,缺乏其他的必要信息。而数字孪生则是通过把数据在虚拟空间里面进行某种适当的分析、仿真、展示,然后把这个结构通过某一种方式回到生产现场中间,对生产过程进行控制,实现双向信息的流动,实现虚拟空间对实际物理空间完全影射。数字孪生强调的是物理实体与虚体之间的映射,其包括了不同尺度的物理信息,如3D模型,材料清单模型,工艺清单模型,服务记录等等,而不仅仅局限于几何信息。

在我看来,数字孪生可以看作是数字化仿真技术的目标,是物理实体在虚拟空间的完美映射。虽然目前存在着诸多限制,以至于还无法达到在虚拟空间内真实地重现物理实体,但是对于物理实体的不断接近是努力的方向。

发表于: 2018-12-21 17:09 阅读(721) 评论(0) 收藏 好文推荐

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