Page 71 - 《橡塑技术与装备》2026年1期

新技术与新产品
NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS

除此之外，由于使用数字孪生管理系统可以有效 缩短非必要环节所占用的实验时间。
地减少设备运行联锁停机次数，所以从物料使用角度
可以避免非必要环节的物料耗损，从而降低物耗方面 3 总结
的运维成本。 本文基于挤出成型实验装置的实时数据，构建了
2.3 实验效率提高 该实验装置的完整虚拟镜像，开发了挤出成型实验装
鉴于实验室设备不断增长的开课要求，以及开放 置的数字孪生管理系统。在传统设备的信息化改造中
性教学实验的时长不确定性因素，解决教学资源不足 为双螺杆挤出机组暴露出 60 个表征数据。从现场数据
与开设实验对设备具有较高依赖性的矛盾，需要提高 网络传输、实验室网络冗余配置、数据管理及应用管
设备的运行效率。一方面，数字孪生管理系统可以帮 理系统开发等层面介绍了数字孪生管理系统的开发过
助操作人员快速地将机组调试至最优工作状态，有效 程。并从实验安全、运维成本和实验效率等方面阐述
地节省了实验时间。另一方面，使用数字孪生管理系 了数字孪生管理系统的优势。本文所涉及内容对数字
统可以对机组状况进行实时评估，实现故障预警，防 孪生技术在高等院校实验室管理及中小型企业设备信
患于未然，保证了实验的连续性。当故障发生时，该 息化升级的应用具有一定的指导意义。
系统还能够快速定位故障点并给出检修指导意见，以

Development of a digital twin management system for
extrusion molding experimental equipment

Bi Chao, Wang Binyuan
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029,
China)
Abstract: This paper introduces the concept of digital twins into the field of laboratory management,
taking the twin-screw extrusion experimental device as an example, developed a digital twin management
system for experimental devices. Starting from the informatization transformation of traditional equipment, the
development process of the digital twin management system is introduced from the aspects of on-site data
network transmission, laboratory network redundancy configuration, data management, and application
management system development. The advantages of the digital twin management system are elaborated
from the aspects of experimental safety, operation and maintenance costs, and experimental efficiency. The
content covered in this article has certain guiding significance for the application of digital twin technology
in laboratory management in colleges and universities and the informatization upgrade of equipment in small
and medium-sized enterprises.
Key words: digital twin; laboratory management; extrusion unit
（R-03）

年
2026 第 52 卷 ·25·