数字孪生技术催生智慧工厂 深圳激活各种生产数据，推动“数实融合”
读特客户端·深圳新闻网2023年3月23日讯（深圳特区报记者 吴凡）欣旺达汽车电池生产基地，来回奔走的查障员不见了。“以前生产线突发异常，需要查障员现场找出故障点，手工统计，还要看统计报表。自从装上数字孪生系统后，这些都不需要了。大家坐在电脑前，看着仿真生产线3D模型，点一下鼠标抓取数据，就能远程查找故障，效率高多了。”欣旺达汽车动力电池信息化部副总经理邓瑶说。
这是深圳数字孪生技术给传统生产方式带来的变革。在研发“木星”系列软硬件基础上，深圳华龙讯达信息技术股份有限公司打造出具有自主知识产权的数字孪生系统，以统一通用的数字化转型工具，助力各行各业的数字化、智能化发展，实现数据“实时看、可管理、可优化”，显著提高生产效率和产品质量。目前，这种数字孪生系统已在全国100多家企业应用，并用于智慧城市、民生工程等领域，为我国数字经济和实体经济深度融合贡献深圳力量。
用大数据为工厂做“全身透视”
欣旺达是全球知名的新能源企业，手机电池市场份额全球居前，汽车电池装机量也跻身全球前十。公司高级副总裁肖光昱表示，公司近年来大力推进数字化转型，目前已完成90%业务运行数字化、80%决策数字化，数字化已成为企业核心竞争力的重要组成部分。
“我们每条生产线的运行状况、每块电池的质量分析结果，都实时在大屏幕上显示。一旦有红色报警信号出现，控制员能在几秒钟内精准定位至某一台设备、某一块电池，并能查出问题原因。相关参数、原因分析都被收入数据库，这样就能进行后续流程和工艺的改进优化了。”邓瑶告诉记者。
欣旺达的这套数字孪生系统生产线，是华龙讯达的示范工程。
“电动汽车电池的制造工艺、安全要求都非常高，如果应用效果好，我们的数字孪生技术在制造业领域就具有很强的示范推广效应。”华龙讯达总经理龙小昂透露，他们为此联合邀请了全国60多位专家一起攻关。
通过数字孪生系统软硬件组合，欣旺达汽车电池工厂实现了生产过程全流程监控。工厂每台设备加装了华龙讯达研发的实时数据采集设备“木星机器宝”。它能对全球逾八成品牌的自动化生产设备进行数据信号采集、解码，解决了数字化转型中的设备集成与系统兼容难题。后台系统实时监控并进行数据分析与利用。“木星数据采集及监视系统”监控所有设备状况并进行管理，“木星数字孪生系统”进行仿真演练，优化生产模型并不断评估改进。
如今，在欣旺达汽车电池工厂，每个车间的实时生产状态都同步到数字虚拟车间，同步显示质量分析结果。这使得车间生产调度更加精确，远程实时的无人化操控成为现实。同时，控制系统“自学”改进生产工艺，生产线所有设备实现一站式管理，企业的生产运营始终处在不断优化的良性循环中。
“过去看不见也摸不着的数据，现在通过数字孪生系统可以一目了然。”龙小昂告诉记者，生产设备的温度区间、机械臂的转动角度、流水线的运行频次等各类生产数据都可以精准监控。“工艺薄膜的温度低于150摄氏度粘不上，高于180摄氏度就溶解。过去出现次品时，不知道温度数据，只能反复调试。现在，可以一次性设定到位，生产效率提高了，良品率也高了。”
根据第三方测算结果，华龙讯达数字孪生系统可为制造企业的数字化升级项目缩短建设周期约20%，减少数据输入时间近30%，改造后提高产品质量近20%。
智慧工厂会感知也会自我优化
2021年，拥有240项自主知识产权的华龙讯达，被工信部列为试点示范的工业互联网赋能平台企业。截至目前，该公司已为航空、新能源装备、汽车、交通、医药、石化、风电、核电等行业的头部企业构建基于工业互联网的“数字孪生工厂”，推动数字经济融入实体经济更多场景、更多细分领域。
在医药巨头华润三九的生产车间，原来操作设备的工作人员，如今可以通过平板电脑操控机器人。华龙讯达为华润三九建立了数字孪生平台，实现了车间数字孪生平台、设备生命周期管理、运维监视中心、远程智能运维、虚拟培训等五大应用服务。实现数字化生产后，华润三九的生产工艺、物料投放更加稳定，中药配方颗粒的水提、分离、浓缩、干燥、制粒等环节均实现精确控制，药性药效更有保障。
在华润三九，数字孪生平台24小时不间断感知工厂运行状况，对各车间所有设备的产量、消耗等数据进行综合排名。工厂运行所需的人、设备、物料等信息在平台上集合呈现，清晰易懂。平台还同步提供智能化的管理决策建议，优化执行相应的调整。
“数字孪生技术加快了制药数字化智慧工厂的建设步伐，实现了对生产运营状况的感知、优化和产能调配。”华润三九有关负责人透露，项目改造实施后，公司生产效率提高约20%，同时通过资源优化，降低运营成本约20%。
在汽车行业，华龙讯达为广西汽车集团开发数字孪生示范生产线，推出面向数字孪生车间的汽车生产线工艺设计与仿真系统，对汽车生产线的全生命周期进行管理，实现了生产效率和产品质量的双提升，生产成本持续下降。
“透明巴士”安全可靠出勤率高
“数字孪生技术对于海量数据的精确收集与分析，让数据这种新型生产要素在更多行业、领域的转型和变革中发挥作用。”龙小昂表示，华龙讯达的数字孪生技术体系正通过工具化、平台化的应用服务，不断向更多制造业及智能交通、智慧城市、智慧水务等民生领域延伸。
经常坐公交的市民可能不知道，深圳每台电动大巴上加装有300多个传感器。管理调度人员在监控室看着大屏幕上的虚拟巴士——电动巴士数字孪生体，车辆内部的电机、刹车、电池等关键部件一览无遗。
深圳巴士集团现有公交线路663条，年客运量超过5亿人次。华龙讯达为该集团构建公交巴士智能运维管理平台，上路车辆何时踩刹车、行驶路径、核心部件温度、车辆位置等数据，都实时传回指挥中心。管理人员看着数字孪生体，行驶中的大巴犹如透明体，一切尽在管理人员掌握中。
“通过快速故障定位和预防性维修，大幅减少了运维耗时，最多的单项可以减少50%。”巴士集团智能部项目经理覃德荣说，数字孪生实现了运营数据驱动的可视化仿真，公交车故障得以快速处置，大幅提高运维效率、出勤率、安全性和服务质量。
在上海春江小区，华龙讯达联合华为打造智慧城市最小管理单元项目，把数字孪生技术融入城市管理，为当地居民呈现未来场景下的智慧生活。
高空坠物可以精准定位肇事窗口、主动识别老年人的生活异常并派人解决困难、电动车乱停放自动报警、智能识别小区垃圾满溢和散落、电梯超过保养期主动报警……春江小区智慧社区孪生平台，实现了系统集成与政务服务系统、公用事业服务系统等相关资源、信息及流程的协同共享，建立起社区资源“一本账”，用大数据对社区进行智能化、精细化管理。
在香港，华龙讯达通过视频协助香港水务署工作人员安装“木星机器宝”，在云端建立数字孪生体系，实时采集不同区域水务站点的液位、压力、流量、温度、电流等数据，为香港水源监管、城市供水提供数字化支撑，减少设备巡检和维护时间逾25%，降低运营成本10%。来源：深圳特区报