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在制造業(yè)中，數(shù)字孿生的主要好處是能夠自動提供關(guān)于設(shè)備或產(chǎn)品性能的全面信息，而無需員工參與。更重要的是，利用當今的計算能力，工廠可以使用先進的機器學(xué)習(xí)算法快速分析物理孿生提供的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為可操作的見解。在數(shù)字孿生出現(xiàn)之前，這樣的制造業(yè)控制水平是無法實現(xiàn)的。
什么是數(shù)字孿生工廠？基于真實工廠搭建虛擬工廠，以實時數(shù)據(jù)驅(qū)動虛擬工廠，實現(xiàn)真實工廠的孿生復(fù)現(xiàn)；打通信息化平臺多維度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)廠區(qū)基于數(shù)字孿生的一體化管控，打造智能化、數(shù)字化、未來化的數(shù)字孿生工廠。通過數(shù)字孿生工廠的搭建可以提升設(shè)備利用率，減低故障頻次，提升生產(chǎn)動能。
1、數(shù)字孿生生產(chǎn)線運行過程數(shù)字化建模
使用數(shù)字孿生可以構(gòu)建生產(chǎn)線的3D模型，在結(jié)構(gòu)和外觀上可以實現(xiàn)1:1的真實還原。面對不同的物理實體類型和多樣的功能，以及實體產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，構(gòu)建了數(shù)字空間中的孿生模型。
2.數(shù)字孿生多源異構(gòu)孿生數(shù)據(jù)采集
產(chǎn)線中有大量不同技術(shù)、不同廠家的產(chǎn)品和設(shè)備，各廠家多類型設(shè)備的接入、數(shù)據(jù)類型分析和格式不統(tǒng)一。目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)常用的多源數(shù)據(jù)采集技術(shù)包括基于OPC的統(tǒng)一架構(gòu)、Modbus等。為了保證孿生模型與場景的實時交互，穩(wěn)定、快速、安全數(shù)據(jù)采集方法尤為重要。因此，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集技術(shù)是實現(xiàn)數(shù)字孿生系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
3.數(shù)字孿生實時可視化生產(chǎn)數(shù)據(jù)
產(chǎn)線可加入不同廠家的設(shè)備，解決接口兼容問題，建立統(tǒng)一標準化通信，產(chǎn)線數(shù)據(jù)可視化監(jiān)控，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模型數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)支持。從服務(wù)器獲取實時數(shù)據(jù)后，驅(qū)動模型實現(xiàn)實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析。
4、數(shù)字孿生生產(chǎn)線生產(chǎn)運行實時映射
生產(chǎn)線可以映射到系統(tǒng)并顯示在大屏幕上，可以包括產(chǎn)品質(zhì)量信息、設(shè)備狀態(tài)信息、人員位置、系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)狀態(tài)和環(huán)境信息。通過實時數(shù)據(jù)傳輸，將相關(guān)數(shù)據(jù)采集到數(shù)字孿生模型中，通過服務(wù)器進行并行處理，實現(xiàn)虛擬空間映射，并在此基礎(chǔ)上進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)。
數(shù)字孿生技術(shù)的使用有效解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中無法實時掌握生產(chǎn)情況的問題。從而幫助管理者基于可視化數(shù)據(jù)更方便地改進運營，在生產(chǎn)過程中不斷優(yōu)化生產(chǎn)計劃，提高生產(chǎn)效率。
