近年來,河南中煙工業有限責任公司黃金葉生產制造中心制絲車間大力發展數字孿生技術,為卷煙制造智能化轉型注入了新活力。
實操課堂“繪”出來
為加快轉型步伐,黃金葉生產制造中心制絲車間對紅麗勞模和工匠人才創新工作室內的試驗臺進行改造,將虛擬仿真融入試驗和教學中,通過虛實孿生技術將真實器件設備虛擬化,打造豐富的3D虛擬交互形式。
“過去只知道悶頭做,現在有了3D虛擬交互后,能夠更好理解這些試驗的應用場景,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,他對設備的理解有了質的飛躍,一次性通過了煙草制絲初級電氣技術技能鑒定,并在多次技術比武中取得佳績。
“這種集成了控制器系統的虛擬場景,使試驗不受場地、硬件等的限制,學員在進行操作訓練時不用擔心損壞裝備,在操作過程中如果出現錯誤還可以獲得語音和文字提示。”行業技能鑒定考評員、試驗設備主要建設者趙春元說。
賽博空間“建”起來
智能制造能力成熟度從低到高分為規劃級、規范級、集成級、優化級和引領級。目前,大部分卷煙制造企業總體成熟度接近集成級水平,現實映射技術基本停留在二維平面。為實現從平面到立體、從單一數顯到系統數據的轉變,趙春元苦下功夫,尋找能匹配煙草制絲生產線的“法寶”。
在數次試驗和探索后,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。經過長達半年的建模、組模和驗模,并對幾何、物理、行為、規則模型依據系統層級和系統關系進行組合和聯動,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絡里的虛擬現實),在其中對工廠和產線進行仿真模擬。
“有了它,再不用愁傳統PLC設備用不好、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,該平臺通過對生產線上的多模態數據進行集成,可以實現數字孿生模型與真實世界共同進化,不斷積累相關知識,最終基于經驗和人工智能等方法,實現對現實空間的預演、預判和預控,完成對實際生產線生產決策、質量管理、設備管理等的狀態評估和發展趨勢預測。
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