数字孪生|数字孪生的应用与发展( 三 )



湖北十堰燃气爆照现场 | 凤凰网
为了减少类似事故的发生,北京燃气场站首次引用了数字孪生技术来为燃气输送安全保驾护航 。燃气站对于数字孪生技术的需求主要有两个方面:一是稳定运行,二是安全 。北京燃气场站利用数字孪生技术建立了一个“所见即所得”的三维可视化监控系统 。这个系统使得站点可以及时了解当前的燃气存量,燃气管道阀门的打开程度,燃气的流量与压力,以及系统内其它的数据 。当然,也能监测管道是否有漏气 。
数字孪生|数字孪生的应用与发展
文章图片

北京燃气场站实景 | BTV创新北京
这个可视化监控系统的三维,指的是全天候,全要素和全方位 。根据燃气系统的实验模拟显示,管道网中存在许多老鼠能够钻进去,但是人进不去,看不见,也检测不到的位置 。而数字孪生技术可以帮助站点实现狭小空间的、地下空间的可视化检测 。
数字孪生技术具有可推演性 。在燃气管网的传统运维系统中,通常只有当阀门实际松动漏气时才能发现问题 。但是数字孪生系统可以通过监测、采集燃气管道的燃气压力、流速等数据,推演阀门的松动时间,提前派遣人工进行干预,降低事故发生率 。这种三维可视化监控系统对于提高整个城市的安全性有着突破性的重大意义 。
数字孪生|数字孪生的应用与发展
文章图片

燃气场站的数字孪生模型 | BTV创新北京
数字孪生技术还具有可追溯性 。在数字系统中,所有的设备、操作、动作都会被记录,具有可追溯性 。当发生燃气事故后,这些记录可以帮助站点有理有据的分析成因,将将责任制度变得更透明、更科学化,解决了双系统并行时常出现的因责任不明而导致的难管理等问题 。
北京燃气场站只是数字孪生技术的一个局部的应用 。从整个工业体系上来说,数字孪生技术其实可以助力整个工业链的数字化转型,实现智能制造 。
数字孪生走进纺织厂
从去年疫情开始,许多纺织企业纷纷向数字孪生技术抛来橄榄枝 。纺织车间的规模一般都比较大,涉及的流程非常多 。例如,一个落丝线的小环节就包含了通过化学原料纺织长线,通过设备卷成丝饼,通过中转设备转运等多项环节 。
而在疫情期间,口罩等医疗纺织物的需求量暴增,这对纺织厂的生产效率提出了新的挑战 。而数字孪生技术的加入则使得工厂实现了远程监测、巡检、运维,这可以帮助工厂制定更为合理、紧密的工作流程,减少工人现场操作的工作时长与各环节的无效等待,降低工伤的概率,实现生产效率的突破性提高 。
虽然,引入数字孪生技术在初期时需要投入较大的资金,但效率提升带来的长远效益是十分巨大的,尤其对于一个行业或者说整个工业而言 。
例如,某个物流设备商的设备销往了300个企业 。当这300个企业所用的相关设备同时出现问题时,理想的情况下,这个设备商就需要派300个售后工程师去运维 。但是,一般企业并不能拥有与客户量同等数量的售后工程师,因此就可能会造成售后效率低的情况,导致客户对企业的信誉评级降低,影响后续合作 。
而数字孪生技术则可以给这300个企业中的相关设备建立一个统一的管理系统 。这相当于给所有设备拉了一个微信群一样,哪个设备终端出现问题,都可以及时上报系统中心,系统中心则可以进行远程的、精确的指导,减少现场人员的派遣,提高售后的时效性 。在这种情况下,工程师还可以提前了解情况,准备恰当的工具与零配件等资源,缩短现场的运维周期 。

推荐阅读