制造业中的数字双胞胎是什么?

智能制造依赖于供应链、工厂、系统和设备数据。为了监控和分析生产过程中不断变化的信息，探索工业4.0应用的制造商使用了数字双胞胎的实时数据能力。

5数字孪生技术在智能制造中的应用

在智能制造领域，使用数字双胞胎的优点和好处是丰富的。从预测维护问题到评估产品升级，再到告知财务决策，数字双胞胎为企业提供了实现业务目标的预测性见解。以下是数字双胞胎如何满足智能制造的不同需求的五个例子。

缩短产品上市时间

通过创建与实物资产相连的虚拟副本，数字双胞胎为聪明的制造商提供了快速做出生产决策所需的实时洞察。由于消除了与实物产品相关的延迟(硬件、劳动力、材料等)，操作人员可以加快制造过程的每一步万博网，包括设计、开发、测试和维护。

案例研究:ENGIE Lab CRIGEN依赖于Ansys的数字万博孪生技术为客户加速零碳能源转型。

• 问题:碳排放正在侵蚀我们的气候健康。
• 解决方案:万博Ansys Twin Builder帮助ENGIE实验室CRIGEN将模拟时间从几小时缩短到几秒，从而更快地开发新能源解决方案。
• 结果:实时优化设备的能源和环境性能是零碳转型的关键资产。

优化流程和产品性能

使用数字双胞胎使聪明的制造商能够预测最终产品的质量，帮助他们在材料升级和工艺改进等问题上做出更明智的决策。在工业制造中，数字双胞胎有助于确保大规模生产的一致性，因此最终产品始终符合规格。

案例研究:Kärcher采用Ansy万博s数字孪生技术模拟不同的电池单元和外壳材料在现实情况下。

• 问题:降低小型电池组的重量和热量。
• 解决方案:Kärcher工程师使用Twin Builder作为数字工程工作流程的基础，在优化过程中实现快速准确的概念比较。
• 结果:该公司发现了一种电池类型和电池外壳设计，使他们能够将电池组中的电池数量减少20%。

提高生产效率

数字双胞胎使运营商能够持续监控流程和系统，以评估最有效的方法。如果生产流程没有以理想的容量运行，数字双胞胎将立即发现改进的机会。通过提高生产效率，数字双胞胎帮助智能制造商通过减少能源和材料消耗来实现其可持续发展目标。

案例研究:法国电力集团(EDF)使用Twin Builder设计核电站。

• 问题:发展负担得起的低碳发电需要高效可靠的系统。
• 解决方案:该公司使用Twin Builder开发了工厂涡轮交流发电机的数字双胞胎，使他们能够使用预测性维护并降低维修费用。
• 结果:EDF工程师的设计突破了边界，满足了具有挑战性的监管要求，为全球客户提供了无与伦比的电力输出。

启用预测性维护

在智能制造中，计划外停机每小时可能造成数万美元的损失。数字双胞胎使作业者能够根据不同的环境压力和场景预测问题。通过使用数字双胞胎来查看复杂设备的内部工作原理，制造商可以预测问题何时会发生，并在问题影响整个生产之前进行维护。

• 案例研究:Phoenix Contact Electronics工程师使用Ansys软件万博集成实时传感器数据和仿真结果，提前预测故障。
• 问题:为了满足客户对节省空间技术的需求，需要创建更小的基本继电器。
• 解决方案:使用Phoenix Contact万博Ansys optiSLang和Twin Builder，以了解与继电器的机电、结构和热性能有关的所有相互作用。
• 结果:凤凰接触建立PSRmini安全继电器，它提供了一个更薄，更紧凑的设计一个大型安全继电器的全部性能。

允许虚拟调试

虚拟调试可以对系统设计进行早期验证，从而预测和解决机器和流程首次集成时出现的问题。在智能制造中，数字双胞胎技术展示了整个系统将如何交互——不仅仅是单个设备，而是每个设备将如何影响整个生产车间的性能。

案例研究:罗克韦尔自动化公司使用Twin Builder提供见解，提高系统性能。

• 问题:环境和材料的影响，如流速、机械应力和热剖面，会影响现场资产。
• 解决方案:罗克韦尔自动化将Twin Builder连接到其Studio 5000仿真接口。
• 结果:工程师可以模拟复杂而详细的物理现象，以更好地了解资产的运行情况。

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