引言：

現(xiàn)實(shí)世界，虛擬空間，二者相互關(guān)聯(lián) 又相互影響。

自誕生之日起，數(shù)字孿生便引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，并快速應(yīng)用到了工業(yè)制造的各個(gè)場(chǎng)景，同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)也將為未來(lái)制造業(yè)帶來(lái)巨大變革。

本期開(kāi)始，我們將開(kāi)啟數(shù)字孿生專(zhuān)題，系統(tǒng)展示廣域銘島如何圍繞數(shù)字孿生，打造相應(yīng)解決方案、制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、樹(shù)立標(biāo)桿工廠(chǎng)，助力各行各業(yè)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)。

 

制造業(yè)通常決定著一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。傳統(tǒng)的制造過(guò)程中，通常需要大量的驗(yàn)證修改和調(diào)整試錯(cuò)。每一次的“修改”，都伴隨著時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本的增加，如何從微觀到宏觀，對(duì)各場(chǎng)景進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，進(jìn)而科學(xué)分析、預(yù)測(cè)、決策，是每個(gè)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的目標(biāo)。

隨著數(shù)字孿生技術(shù)的出現(xiàn)，這個(gè)目標(biāo)變成了現(xiàn)實(shí)。

數(shù)字孿生技術(shù)究竟是什么？它是如何加快制造業(yè)的數(shù)智轉(zhuǎn)型升級(jí)？廣域銘島以跨行業(yè)知識(shí)積累、多場(chǎng)景經(jīng)驗(yàn)沉淀，打造數(shù)字孿生解決方案，通過(guò)實(shí)時(shí)模擬監(jiān)測(cè)、提前預(yù)測(cè)仿真，如同為制造業(yè)企業(yè)安裝上超級(jí)大腦，充分釋放無(wú)限的生產(chǎn)潛能。

2002年，美國(guó)密歇根大學(xué)的教授邁克爾·格里弗斯提出在計(jì)算機(jī)的虛擬世界，建立一個(gè)跟實(shí)物一模一樣的模型，他把這個(gè)模型叫做數(shù)字孿生體，這也就是數(shù)字孿生技術(shù)的雛形。然而這項(xiàng)新技術(shù)并未在當(dāng)時(shí)受到重視。

直到2010年，美國(guó)國(guó)家航空航天局正式提出數(shù)字孿生的概念，并將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于航天器的設(shè)計(jì)和運(yùn)維，有效地降低了建造成本和運(yùn)維成本，此后數(shù)字孿生技術(shù)開(kāi)始迅速發(fā)展，并開(kāi)始應(yīng)用于工業(yè)制造等領(lǐng)域。

在國(guó)內(nèi)外紛紛推進(jìn)以數(shù)字孿生技術(shù)助力產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級(jí)的背景下，廣域銘島聚焦制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型核心訴求，通過(guò)構(gòu)建從設(shè)備物聯(lián)到數(shù)字孿生的全域系統(tǒng)化解決方案，助力企業(yè)打造可視、可管、可預(yù)測(cè)的數(shù)字孿生虛擬場(chǎng)景，為優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)流程、實(shí)現(xiàn)提質(zhì)降本增效提供數(shù)據(jù)支撐；也為推動(dòng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)與工業(yè)場(chǎng)景的結(jié)合提供了新路徑，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更加系統(tǒng)化的服務(wù)與支持。

廣域銘島數(shù)字孿生解決方案，充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，用迭代、進(jìn)化的方式對(duì)從設(shè)備、產(chǎn)線(xiàn)、工廠(chǎng)乃至園區(qū)的物理場(chǎng)景進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，洞察其發(fā)展態(tài)勢(shì)，進(jìn)而科學(xué)分析、預(yù)測(cè)、決策，實(shí)現(xiàn)以虛擬網(wǎng)絡(luò)的管控來(lái)提升實(shí)體的運(yùn)行效率。

得益于豐富的制造場(chǎng)景和底蘊(yùn)，廣域銘島利用先進(jìn)的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，快速對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的場(chǎng)景進(jìn)行龐大而精致的實(shí)時(shí)模擬，并結(jié)合在工業(yè)領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)實(shí)力，為客戶(hù)提供數(shù)字孿生從規(guī)劃到部署的全流程服務(wù)。

因此，這種概念性技術(shù)也變得不再遙遠(yuǎn)和神秘，從模擬驗(yàn)證場(chǎng)景到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，廣域銘島助力數(shù)字孿生技術(shù)走向落地。

以亮相于智博會(huì)中央展廳的“GSWE（Geega Smart Works & Education）智能化柔性制造示范場(chǎng)景”為例，廣域銘島以“混線(xiàn)排產(chǎn)、柔性定制”的島式作業(yè)模式為核心，可開(kāi)展虛實(shí)融合、軟硬一體化及多技術(shù)跨界融合集成測(cè)試。

該示范場(chǎng)景將數(shù)字孿生和真實(shí)產(chǎn)線(xiàn)融合在一起，通過(guò)數(shù)字信息對(duì)物理實(shí)體的數(shù)據(jù)、狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并在此基礎(chǔ)上提前對(duì)產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而快速搭建和驗(yàn)證不同行業(yè)的相應(yīng)解決方案，為新技術(shù)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用提供可靠支撐。

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，廣域銘島通過(guò)三維可視化模型對(duì)真實(shí)生產(chǎn)場(chǎng)景的再現(xiàn)，在各場(chǎng)景的賦能則進(jìn)一步凸顯出了卓越的價(jià)值：一方面可以突破時(shí)間和空間的限制，另一方面則可以實(shí)現(xiàn)全面感知和動(dòng)態(tài)交互。

當(dāng)前，廣域銘島數(shù)字孿生解決方案已應(yīng)用在智能制造、智慧工廠(chǎng)、智慧園區(qū)等領(lǐng)域，同時(shí)也將不斷在智慧酒店、智慧種植園、智慧港口、城市治理等更多場(chǎng)景拓展更多價(jià)值。

在以煤焦化為代表的流程行業(yè)，廣域銘島通過(guò)整合工廠(chǎng)各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，將工廠(chǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)、IOT設(shè)備數(shù)據(jù)與工廠(chǎng)三維空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，對(duì)廠(chǎng)區(qū)、廠(chǎng)房、生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)一管理，覆蓋備煤、配煤、煉焦、發(fā)電、化產(chǎn)等核心區(qū)域，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程的仿真；同時(shí)深入設(shè)備狀態(tài)、異常預(yù)警、綠色雙碳等維度，以此實(shí)現(xiàn)人員定位、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、生產(chǎn)監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上，廣域銘島部署煤焦產(chǎn)業(yè)全價(jià)值鏈決策仿真平臺(tái)，打通供應(yīng)鏈、倉(cāng)儲(chǔ)物流、排產(chǎn)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，提升整體數(shù)智化管理水平。

在整車(chē)制造為代表的離散行業(yè)，廣域銘島通過(guò)建設(shè)數(shù)字孿生系統(tǒng)，連接工廠(chǎng)各個(gè)運(yùn)行單元，實(shí)時(shí)展示設(shè)備詳細(xì)信息和運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)整廠(chǎng)生產(chǎn)流程、排產(chǎn)計(jì)劃、物料調(diào)度、AGV動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃的仿真與管理；結(jié)合工藝質(zhì)量提升APP、柔性計(jì)劃排程系統(tǒng)、場(chǎng)內(nèi)倉(cāng)流協(xié)同管理平臺(tái)、能耗優(yōu)化系統(tǒng)等一批自研工業(yè)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)、設(shè)備的自動(dòng)調(diào)試、提供優(yōu)化建議，減少企業(yè)全生命周期對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)，整體實(shí)現(xiàn)高智能化的柔性生產(chǎn)，達(dá)成提質(zhì)降本、增效減排等精益目標(biāo)。

在可視化的基礎(chǔ)上，廣域銘島數(shù)字孿生解決方案也為工廠(chǎng)在智慧輔助決策領(lǐng)域提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)和管理流程的數(shù)據(jù)治理，因此也為激活工廠(chǎng)生產(chǎn)潛能提供全新路徑，工廠(chǎng)能夠在極短的時(shí)間內(nèi)預(yù)見(jiàn)未來(lái)數(shù)天甚至數(shù)周的生產(chǎn)狀況，并通過(guò)運(yùn)算結(jié)果在孿生場(chǎng)景中進(jìn)行推演，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)策略及計(jì)劃的驗(yàn)證。

作為虛擬與現(xiàn)實(shí)融合的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，廣域銘島數(shù)字孿生解決方案不僅是企業(yè)邁入產(chǎn)業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步，也是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化平臺(tái)融合沉淀機(jī)理模型、標(biāo)識(shí)解析、知識(shí)圖譜及創(chuàng)新應(yīng)用的必經(jīng)之路。

隨著技術(shù)的完善與推廣，廣域銘島也將開(kāi)展更多場(chǎng)景的賦能，引領(lǐng)工業(yè)數(shù)字孿生領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系制定規(guī)范化，加速數(shù)字孿生技術(shù)在多行業(yè)、多領(lǐng)域的落地應(yīng)用，以“技術(shù)發(fā)展+行業(yè)規(guī)范”雙輪驅(qū)動(dòng)的模式，推動(dòng)全行業(yè)數(shù)智轉(zhuǎn)型升級(jí)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。