面向車間或工廠的數(shù)字孿生，是數(shù)字孿生技術(shù)的一種典型應(yīng)用場(chǎng)景。一般來說，認(rèn)為數(shù)字孿生是對(duì)物理實(shí)體或系統(tǒng)的虛實(shí)映射，其實(shí)我想說的是，對(duì)于車間或者工廠來說，物理可見的實(shí)體或者產(chǎn)線，當(dāng)然要進(jìn)行虛實(shí)映射。但還有一個(gè)更深層次的意思就是，物理產(chǎn)線或者車間運(yùn)行背后的系統(tǒng)邏輯，更應(yīng)該是數(shù)字孿生需要重視和體現(xiàn)的。從這個(gè)角度來說，對(duì)于工廠或者車間的數(shù)字男生來說。物理實(shí)體或系統(tǒng)，中間不應(yīng)該是或的關(guān)系，而應(yīng)該是“與”的關(guān)系，或者是“及其”的關(guān)系。
對(duì)于工廠或車間來說的，其目的是實(shí)現(xiàn)有序協(xié)調(diào)可控高效生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，這也是工廠或者車間存在的意義。傳統(tǒng)的面向產(chǎn)品的數(shù)字人生是聚焦在產(chǎn)品本身的，而對(duì)于工廠來說，這種過程或者說系統(tǒng)性的過程，才是更加需要關(guān)注的重點(diǎn)。所以對(duì)于工廠或者之間的數(shù)字男生來說，建立生產(chǎn)產(chǎn)線場(chǎng)景是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，建立產(chǎn)品模型也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只有建立產(chǎn)品與其生產(chǎn)過程之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系才是核心，筆者認(rèn)為這才是抓住了本質(zhì)。
我們從與產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生，最直接的一種擴(kuò)展性思路就是建立設(shè)備資產(chǎn)的數(shù)字孿生，比如我們做了很多基于設(shè)備資產(chǎn)數(shù)字孿生的狀態(tài)監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)等等。這些設(shè)備資產(chǎn)當(dāng)然是屬于車間或者工廠的，但這個(gè)仍然不是車間或者工廠運(yùn)行價(jià)值所在。
對(duì)于一個(gè)車間或者工廠來說，其最核心的價(jià)值是的產(chǎn)品工藝質(zhì)量以及運(yùn)行效率效能。單純的對(duì)設(shè)備資產(chǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)等等，雖然也是數(shù)字孿生的一種應(yīng)用，但這種純粹的聚焦于設(shè)備資產(chǎn)的數(shù)字孿生應(yīng)用，并未聚焦車間或者工廠的實(shí)際運(yùn)行價(jià)值所在，或者說只是是車間或者工廠運(yùn)行的邊緣價(jià)值。
設(shè)備資產(chǎn)是用來用的，其目的是要生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，并且具有生產(chǎn)的穩(wěn)定性。因此這些設(shè)備資產(chǎn)一定要和產(chǎn)品的工藝相結(jié)合，一定是要為了保證高效的生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。因此單純的采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)很有可能是沒有什么意義的或者意義廖廖，一定要和生產(chǎn)什么樣的產(chǎn)品，生產(chǎn)這個(gè)產(chǎn)品的哪道工序，這個(gè)工序所執(zhí)行的工藝參數(shù)，建立關(guān)系，其落腳點(diǎn)是產(chǎn)品本身的質(zhì)量，而不是設(shè)備本身。
因此建立基于設(shè)備狀態(tài)和工序及其工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品加工質(zhì)量的保證，是車間或者工廠數(shù)字孿生應(yīng)用的一個(gè)重點(diǎn)。在這個(gè)過程當(dāng)中，在設(shè)備資源自下而上數(shù)據(jù)采集和自上而下接受指令的支持下，通過數(shù)字孿生分析推理模型，實(shí)現(xiàn)工序執(zhí)行過程的狀態(tài)監(jiān)控，以及工序產(chǎn)品工藝質(zhì)量的預(yù)測(cè)分析，乃至根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化和自適應(yīng)的調(diào)整執(zhí)行，不僅是數(shù)字孿生的重點(diǎn)，其實(shí)也是我們現(xiàn)在急需發(fā)展的工業(yè)APP的重點(diǎn)。
任何產(chǎn)品的生產(chǎn)，大多數(shù)來說都是要依靠一個(gè)展開的工藝流程才能夠?qū)崿F(xiàn)，因此產(chǎn)品的質(zhì)量不僅僅和單一工序有關(guān)系，而是和整個(gè)加工鏈條是有關(guān)系的。建立面向整個(gè)工藝過程的數(shù)字孿生分析推理，這個(gè)也是面向車間或工廠的數(shù)字孿生應(yīng)用的一個(gè)重點(diǎn)。
對(duì)于車間或者工廠來說，其運(yùn)行過程體現(xiàn)了一種系統(tǒng)性，面向這種系統(tǒng)的數(shù)字孿生，當(dāng)仁不讓的是這種應(yīng)用類型的重點(diǎn)。而對(duì)于這種系統(tǒng)來說，可能并沒有可以顯現(xiàn)的這種物理實(shí)體一樣有所對(duì)應(yīng)，但這是車間或者工廠運(yùn)行的內(nèi)在邏輯，是完全逃避或忽視不了的。這里面最典型的就是制造資源優(yōu)化配置決策，或者說就是aps吧，因?yàn)檫@個(gè)東西是車間或者工廠運(yùn)行的中樞大腦，時(shí)間節(jié)點(diǎn)和資源分配，這是工廠運(yùn)行邏輯的一個(gè)核心?；谶@個(gè)，才能夠有效的牽引出精益、精細(xì)、精確的運(yùn)行協(xié)調(diào)。這應(yīng)該也是當(dāng)仁不讓的車間或者工廠數(shù)字孿生的應(yīng)用重點(diǎn)。
對(duì)于車間或者工廠來說，我們現(xiàn)在建立了很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備資源的互聯(lián)互通。跟這種互聯(lián)互通，絕不僅僅只是對(duì)于制造資源數(shù)據(jù)的一種采集，其實(shí)更深層的含義應(yīng)該是能夠接收到自上而下所下達(dá)的控制指令。而這種控制指令，是基于所構(gòu)建的數(shù)字孿生模型，通過過數(shù)據(jù)分析或者推理等等所產(chǎn)生的一種優(yōu)化結(jié)果。這就引出來了車間或者工廠數(shù)字孿生應(yīng)用的另外一個(gè)重點(diǎn)：閉環(huán)控制。就是要真正的落實(shí)虛實(shí)映射的內(nèi)涵，尤其是其中”以虛控實(shí)”這方面的思路。
其實(shí)我們可以從另外一個(gè)角度來思考車間或者工廠數(shù)字孿生的應(yīng)用，那就是將整個(gè)車間或者工廠視作為，一臺(tái)需要內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)要素精準(zhǔn)協(xié)調(diào)某種形式上的“機(jī)器”，而這種建立在機(jī)器基礎(chǔ)之上的，或者傳統(tǒng)上有物理實(shí)體相對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生應(yīng)用模式，我們還是比較清楚的。將這種機(jī)器替換為車間或工廠，從而應(yīng)該能夠更好的理解車間或者工廠數(shù)字孿生應(yīng)用的重點(diǎn)。
