近年來，河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉生產(chǎn)制造中心制絲車間大力發(fā)展數(shù)字孿生技術(shù)，為卷煙制造智能化轉(zhuǎn)型注入了新活力。

實(shí)操課堂“繪”出來

為加快轉(zhuǎn)型步伐，黃金葉生產(chǎn)制造中心制絲車間對紅麗勞模和工匠人才創(chuàng)新工作室內(nèi)的試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改造，將虛擬仿真融入試驗(yàn)和教學(xué)中，通過虛實(shí)孿生技術(shù)將真實(shí)器件設(shè)備虛擬化，打造豐富的3D虛擬交互形式。

“過去只知道悶頭做，現(xiàn)在有了3D虛擬交互后，能夠更好理解這些試驗(yàn)的應(yīng)用場景，從知其然變成了知其所以然?！眲傔M(jìn)維修組不久的王翼說。利用豐富的3D模型庫、虛實(shí)孿生控制庫以及物理信號(hào)邏輯，他對設(shè)備的理解有了質(zhì)的飛躍，一次性通過了煙草制絲初級(jí)電氣技術(shù)技能鑒定，并在多次技術(shù)比武中取得佳績。

“這種集成了控制器系統(tǒng)的虛擬場景，使試驗(yàn)不受場地、硬件等的限制，學(xué)員在進(jìn)行操作訓(xùn)練時(shí)不用擔(dān)心損壞裝備，在操作過程中如果出現(xiàn)錯(cuò)誤還可以獲得語音和文字提示?！毙袠I(yè)技能鑒定考評員、試驗(yàn)設(shè)備主要建設(shè)者趙春元說。

賽博空間“建”起來

智能制造能力成熟度從低到高分為規(guī)劃級(jí)、規(guī)范級(jí)、集成級(jí)、優(yōu)化級(jí)和引領(lǐng)級(jí)。目前，大部分卷煙制造企業(yè)總體成熟度接近集成級(jí)水平，現(xiàn)實(shí)映射技術(shù)基本停留在二維平面。為實(shí)現(xiàn)從平面到立體、從單一數(shù)顯到系統(tǒng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變，趙春元苦下功夫，尋找能匹配煙草制絲生產(chǎn)線的“法寶”。

在數(shù)次試驗(yàn)和探索后，趙春元和同事們認(rèn)為IOA平臺(tái)（一套綜合性的虛實(shí)孿生仿真平臺(tái)）能夠滿足需求。經(jīng)過長達(dá)半年的建模、組模和驗(yàn)?zāi)?#xff0c;并對幾何、物理、行為、規(guī)則模型依據(jù)系統(tǒng)層級(jí)和系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行組合和聯(lián)動(dòng)，制絲車間成功打造出一個(gè)存在于信息空間的平行世界——賽博空間（在計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)里的虛擬現(xiàn)實(shí)），在其中對工廠和產(chǎn)線進(jìn)行仿真模擬。

“有了它，再不用愁傳統(tǒng)PLC設(shè)備用不好、成本高等難題了。”制絲車間專屬的賽博空間建成后，維修工們個(gè)個(gè)都豎起了大拇指。

同時(shí)，該平臺(tái)通過對生產(chǎn)線上的多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生模型與真實(shí)世界共同進(jìn)化，不斷積累相關(guān)知識(shí)，最終基于經(jīng)驗(yàn)和人工智能等方法，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)空間的預(yù)演、預(yù)判和預(yù)控，完成對實(shí)際生產(chǎn)線生產(chǎn)決策、質(zhì)量管理、設(shè)備管理等的狀態(tài)評估和發(fā)展趨勢預(yù)測。