中南智能甘超： 基于工业互联网平台的数字孪生系统助推智能制造

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“智能制造是新一代信息化技术和先进制造技术的深度融合，我们中南智能认为智能制造，是全产品生命周期在不同业务领域的工艺研究、各项流程再造，复杂自动控制、信息化技术和大数据的有机一体，为企业经营赋能，提供更加实时，高效，智能的服务。”中南智能长泰机器人副总经理甘超讲到。 在12日的高工机器人年会新生态变革专场上，甘超做了《基于工业互联网平台的数字孪生系统助推智能制造》的主题演讲，详细的阐释了中南智能在数字孪生系统的研究与实践。 “随着智能化和信息化的发展， 如何实现制造物理世界与工业互联网信息世界的交互与共融，是当前国内外实践智能制造理念和目标所共同面临的核心瓶颈之一。这就是数字孪生系统诞生的基石与根本目标。” 
孪生，即双胞胎；数字孪生，顾名思义，就是数字形式的双胞胎。 在“数字孪生”中，双胞胎中的一个是存在于现实世界的实体，小到零件，大到工厂，简单如螺丝，复杂如人体的结构；而双胞胎中的另一个则只存在虚拟和数字世界之中，是利用数字技术营造的与现实世界对称的镜像。 

数字孪生难点是什么

此外，这个数字孪生体，不仅是对现实实体的虚拟再现，还可以模拟对象在现实环境中的行为。因此可以说，数字孪生是将物理对象以数字化方式在虚拟空间呈现，模拟其在现实环境中的行为特征。 所以说，高保真度的仿真建模是构建数字双胞胎体系的关键，数字孪生作为物理实体在数字空间的超写实动态模型，产品虚拟模型的高精度性、多物理场建模、高保真度响应模拟等是首要解决的技术难题。 其次数字孪生技术的应用是以海量数据为基础，并且是基于全要素、全生命周期的数据，而有关这些数据所涉及的先进传感器技术、自适应感知、精确控制与执行技术等难题急需攻关。 实时和预测是数字孪生的核心要素，一方面物理产品的数据动态实时反映在数字孪生体系中，另一方面，数字孪生基于感知的大数据进行分析决策，进而控制物理产品，而其中离不开相应的高实时性数据交互、高置信度仿真预测、超级计算能力等技术能力。 综合起来数字孪生的技术难题就在于高保真度、数据收集、实时监测和数据预测三大难点。而中南智能作为湖南省唯一的智能制造综合服务平台，拥有5大平台、3家子公司，长沙长泰机器人、工业技术公司、激光公司及工业4.0创新中心，在10大应用领域拥有110个应用场景，产品覆盖智能制造，汽车制造，军工航天，民爆炸药，工程机械，智能纺织，智能物流及快速消费品，逾200项专利，已拥有自己成熟的解决方案。 

中南智能数字孪生系统

“我们的思路概括起来就是五大要素分别是：数字孪生数据边缘计算，前端多源异构数据全域感知集成，安全可靠的工业互联网基础平台建设，大海量数字孪生数模构建，全生命周期的数字孪生管理系统，这些汇总起来就是一个成果。

“这个成果就是我们基于工业互联网基础平台构建的数字孪生系统，来推动企业提高效率，缩短产品开发周期，降低运营成本，为企业提供可视化可预测实时高效智能的服务。” 例如中南智能在新能源卡车上的应用。“通过数字孪生系统对产品设计、工艺设计、生产制造预先进行验证、虚拟调试及优化，进而在实施真实生产时能获得最大的绩效。截止到今年6月份，我们已经形成了近3000多个多时空尺寸的数字模型，精度高达99.9%。我们在汽车生产线布置有四千多个传感器，覆盖生产线的全域感知，通过信息上传，数字孪生系统可以进行智能分析和精准决策，大大缩短了产品交付周期，减少了维护成本，实现了可视化可预测。”   第二个成果展示，甘超演示了汽车内饰行业的数字孪生系统应用。“这是我们在基于工业互联网平台对整个汽车内饰全过程的实践案例，起始页面是一个信息化的中控监控室的界面，可以观测到订单生产，交付，能耗，厂内环境情况，点击选取数字实体生产线，可以很清晰看到设备的运行情况，生产的产品信息和设备状态等，通过数字孪生数据双向交换，实现生产利益的最大化。” 中南智能于2018年2月收购长泰机器人后，承袭了长泰机器人在工业机器人及智能装备领域十余年的研发设计能力及先进的管理经验，同时与长沙市人民政府、德国西门子公司共建湖南工业4.0创新中心，正稳步打造全要素全生命周期全产业链的智能制造一体化服务能力。

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