近年來，河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉生產(chǎn)制造中心制絲車間大力發(fā)展數(shù)字孿生技術(shù)，為卷煙制造智能化轉(zhuǎn)型注入了新活力。

實操課堂“繪”出來

為加快轉(zhuǎn)型步伐，黃金葉生產(chǎn)制造中心制絲車間對紅麗勞模和工匠人才創(chuàng)新工作室內(nèi)的試驗臺進行改造，將虛擬仿真融入試驗和教學(xué)中，通過虛實孿生技術(shù)將真實器件設(shè)備虛擬化，打造豐富的3D虛擬交互形式。

“過去只知道悶頭做，現(xiàn)在有了3D虛擬交互后，能夠更好理解這些試驗的應(yīng)用場景，從知其然變成了知其所以然。”剛進維修組不久的王翼說。利用豐富的3D模型庫、虛實孿生控制庫以及物理信號邏輯，他對設(shè)備的理解有了質(zhì)的飛躍，一次性通過了煙草制絲初級電氣技術(shù)技能鑒定，并在多次技術(shù)比武中取得佳績。

“這種集成了控制器系統(tǒng)的虛擬場景，使試驗不受場地、硬件等的限制，學(xué)員在進行操作訓(xùn)練時不用擔(dān)心損壞裝備，在操作過程中如果出現(xiàn)錯誤還可以獲得語音和文字提示。”行業(yè)技能鑒定考評員、試驗設(shè)備主要建設(shè)者趙春元說。

賽博空間“建”起來

智能制造能力成熟度從低到高分為規(guī)劃級、規(guī)范級、集成級、優(yōu)化級和引領(lǐng)級。目前，大部分卷煙制造企業(yè)總體成熟度接近集成級水平，現(xiàn)實映射技術(shù)基本停留在二維平面。為實現(xiàn)從平面到立體、從單一數(shù)顯到系統(tǒng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變，趙春元苦下功夫，尋找能匹配煙草制絲生產(chǎn)線的“法寶”。

在數(shù)次試驗和探索后，趙春元和同事們認為IOA平臺（一套綜合性的虛實孿生仿真平臺）能夠滿足需求。經(jīng)過長達半年的建模、組模和驗?zāi)?#xff0c;并對幾何、物理、行為、規(guī)則模型依據(jù)系統(tǒng)層級和系統(tǒng)關(guān)系進行組合和聯(lián)動，制絲車間成功打造出一個存在于信息空間的平行世界——賽博空間（在計算機及計算機網(wǎng)絡(luò)里的虛擬現(xiàn)實），在其中對工廠和產(chǎn)線進行仿真模擬。

“有了它，再不用愁傳統(tǒng)PLC設(shè)備用不好、成本高等難題了。”制絲車間專屬的賽博空間建成后，維修工們個個都豎起了大拇指。

同時，該平臺通過對生產(chǎn)線上的多模態(tài)數(shù)據(jù)進行集成，可以實現(xiàn)數(shù)字孿生模型與真實世界共同進化，不斷積累相關(guān)知識，最終基于經(jīng)驗和人工智能等方法，實現(xiàn)對現(xiàn)實空間的預(yù)演、預(yù)判和預(yù)控，完成對實際生產(chǎn)線生產(chǎn)決策、質(zhì)量管理、設(shè)備管理等的狀態(tài)評估和發(fā)展趨勢預(yù)測。