虚拟孪生优化 CenterLine 的运营

在军事科学中，“力量倍增器”是一种使用战略来提高现有武器效力的作战系统。我们可以用这个想法来比喻提高工程和制造信息系统的效率，从最初的概念到持续的客户服务。

工业自动化的“武器”由各种首字母缩略词表示：CAD、CAE、PDM、PLM、SCM、MES、CMS 等等。几乎每家制造公司都有一定程度的流程自动化，但许多关于制造流程的对话都以“然后我们从物料清单中复制数据”结尾。这就是效率改进停止的地方。继续我们最初的比喻，制造公司拥有军备，但没有压倒一切的战略来使它们成为工业力量倍增器。

我们可以访问整个制造领域的大量数据创建、收集和管理解决方案，这些解决方案可以告知产品应该的各个方面 制造过程应该变成和如何 逐个系统地工作。下一步是超越“应该”进入“做”。将信息转化为实时情报是力量倍增器——这些解决方案提供的计划性能数据可以成为有关实时、真实世界性能的信息。

战略信息框架

虚拟线程和虚拟双胞胎（又名数字双胞胎/线程）是在寻求实时智能的最前沿的两个相关概念。提醒一下，虚拟线程是用户通过在正确的时间向正确的人提供正确的信息来提高特定性能的能力。同时，虚拟双胞胎是基于真实数据不断更新的产品、系统或流程的可视化表示。

这些新的信息框架推动了一种新的流程模型，其中数据被视为虚拟线程和虚拟孪生的一部分。例如，在基于模型的工程中，线程和双胞胎代表了在企业中创造最大价值的战略框架。两者都包括设计要求；验证和校准记录；以及竣工、运营和维护的数据。

虚拟线程和虚拟孪生是概念，而不是特定的产品或服务：您无法运行到本地集成商并订购虚拟线程。相反，他们提供的解决方案可帮助用户创建完全数字化的系统，在该系统中，组织中的每个人都拥有易于访问、易于共享的系统所需的所有信息。

连接性是最重要的目标。许多与数据相关的问题归结为连接和访问，这意味着公司需要消除困扰制造运营的低效率问题。

您的组织中存在多少这样的挑战？

• 工程变更未及时到达车间
• 缺乏供应商知名度
• 对工作指令的创建没有标准或控制
• 不同步的内容管理和控制
• 营销部门使用过时的设计信息创建内容
• 由于信息不准确、不明确而导致生产力下降
• 没有合适的人访问数据。

虽然其中许多问题听起来像是技术或方法问题，但它们总是会影响下游操作中的个人，阻碍他们优化工作流程的能力。为了提高运营效率，您必须改进正在使用的系统，而不是试图“修复”使用它们的人。完全数字化的系统通过消除这些连接和数据访问问题来满足团队成员的需求。

虚拟线程

虚拟线程——新工业框架的通信端——支持所有资产信息和相关元数据的连接数据流。虚拟线程的想法起源于 10 多年前的航空航天研究，当时位于赖特-帕特森空军基地的美国空军研究实验室的研究人员用它来描述工厂车间的模型驱动装配。多个线程从模型（通用数据源）扩展到设计、采购、测试、生产、现场运营和维护团队，这意味着线程中的任何人都不需要请求数据或使用副本响应数据请求/粘贴电子邮件。信息始终“在线”且始终可访问，从而为所有各方建立真正单一的资源和沟通途径，无论孤岛或工作流如何。

CenterLine 的虚拟双胞胎

始终在线、实时访问来自虚拟线程的数据使虚拟双胞胎成为可能。线程传输产品的全面视图，将物料清单详细信息与 CAD/CAE 数据相结合，以实现可视化、虚拟、实时表示。它需要虚拟线程中的双向流程来启用真正的虚拟双胞胎，需要一个反馈循环，其中校准、验证、竣工和使用数据都更新双胞胎。虚拟线程和虚拟孪生是设计和数据的统一体。

例如，加拿大工业自动化流程和技术公司 CenterLine Limited（安大略省温莎市）是一家定制自动化焊接和装配线的生产商，面临着昂贵的工厂设置的挑战，尤其是在公司需要修复设计错误或解决操作事故的情况下在已经安装的物理系统中的机器和人工之间。

CenterLine 寻求优化他们的机器人工作单元设计，并在工厂车间部署物理设备之前通过数字模拟克服这些挑战。为了实现这一目标，他们在 Dassault Systèmes 的 3DEXPERIENCE 平台上实施了 DELMIA 解决方案，以虚拟模拟产品、流程和工厂运营，以优化机器人运动、工厂布局、物料流和人体工程学。

自从为每个机器人工作单元实施 DELMIA 以来，CenterLine 已将与工具相关的问题和返工减少了高达 90%，并将现场编程时间减少了高达 75%。通过模拟机器人弧焊工具路径节省的时间将生产力提高了 15%，并将模拟和设计的上市时间缩短了 15% 到 20%。作为不同 CAD 数据的单一事实来源，统一平台使 CenterLine 的领导者可以专注于日常运营，而不是管理数据和产品

当所有数据通道在虚拟线程/虚拟双胞胎框架中连接时，团队成员将团结在一个能够更好地利用现有数据的战略中。实际上，制造商最终获得了制造价值的新力量倍增器。