Page 73 - 《橡塑技术与装备》2025年6期

智能与数字化应用
INTELLIGENT AND DIGITAL APPLICATIONS

数字孪生技术通过在虚拟空间构建仿真模型完成 相似任务的维护工作进行指导，实现对工作人员经验
对物理模型的映射，能够对不同工况、不同要求的生 的补充、实际操作的提醒，提高工作效率。同时，通
产流程进行模拟。如图 2，结合大数据分析和机器学 过不同企业、不同设备经验数据的交流，可以丰富数
习方法，数字孪生平台能够检测到设计方案的隐患， 据库的适应范围，提升维护管理水平，降低成本。
追踪到可能发生在设计阶段产生的尺寸误差和程序错 1.3 产品质量控制
误等问题，为设备生产者提供相应的机械结构、控制 以轮胎产品为例，其生产材料成本价格高，同时
方案调整方向。通过数字孪生仿真方法，可以使设备 由于其生产特性，如在制作过程中出现质量问题，往
生产者在实际加工生产装备前，反复进行相应的验证， 往很难通过后期方法进行修补。在不能及时干预的情
从而对设计方案进行优化调整，实现成本把控。 况下，会出现一定的废弃现象，造成生产成本升高，
材料浪费。如图 3，利用数字孪生技术，在橡胶生产
设备投入使用后，通过传感器实时采集数据，仿真平
台能够全面反应生产线的实际工作状况，如工作效率、
生产周期、材料使用情况等关键信息，保障生产效率、
质量。通过对生产过程中的质量参数进行收集，使用
者可以对数据进行监控并实时分析，发现相关质量问
题可以及时干预。数据化的实时监测功能有助于企业
对大规模生产进行质量管理，提高产品合格率和客户
满意度。
图 2 验证调整过程

1.2 设备调试维护管理
设备的维护保障一直是使用者在进行生产活动中 图 3 仿真平台和实际设备的数据传递
不可避免的重要环节，这对要求产品生产效率的行业
数字孪生平台能够根据需要记录生产过程中的关
尤为重要。轮胎生产企业为满足市场需求，需要完成
键信息，形成完整的产品质量追溯体系。当产品质量
大量的生产任务，对设备的工作时长有很高要求，这
出现问题时，企业可以通过平台快速定位问题发生环
对设备的维护检修带来了挑战。
节，及时采取相应措施，提高生产质量。同时，通过
基于数据积累和模型训练，通过对设备运行状态
对历史质量数据的分析和总结，企业可以不断优化生
数据的实时检测，数字孪生技术可以实现对设备故障
产工艺，改进质量控制方法，提高产品质量稳定性。
的预测，减少因设备维护带来的对生产效率的影响。
1.4 个性化定制生产
同时通过预防性维护手段，可以提高设备使用寿命，
数字孪生技术能够提升企业响应市场变化的能
降低因局部故障使设备产生连锁性毁坏的风险。
力。通过对产品设计的高质量仿真以及设备运转过程
结合工业云平台，数字孪生技术能够对设备进行
的模拟，企业能够高效率、低成本的和客户进行对接，
远程控制、远程诊断。在设备运行过程中，通过对运
设计、生产满足客户要求的设备。
行数据进行实时通信，设备拥有者可以对远方工厂的
同时结合智能制造技术，数字孪生平台可以助力
生产设备进行访问，实现对生产过程的远距离、全流
个性化定制产品的高效生产。通常情况，个性化定制
程把控。当设备发生故障时，装备制造企业可以通过
产品由于其相对成熟产品的特殊性，在设计、实验、
数字孪生平台对设备进行远程诊断，增强远距离调整
制造、调试等环节很容易增加投入成本。数字孪生平
设备的可操作性，降低维护的时间和空间难度，提高
台的虚拟仿真功能和对产品的优化设计功能，能够灵
维护效率。
活的实现多种方案的快速生成以及验证，能够极大程
数字孪生平台还可以建立专属数据库实现对维护
度的降低定制产品的制造成本，让企业能够提供更加
经验的积累。通过收集、分析设备全生命周期维护数
满足实际需要的设备。
据，企业可以积累大量的经验数据，用于对相近设备、

年
2025 第 51 卷 ·27·