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数字孪生技术化身汽车产业助推器

发布时间:2022-08-01

编辑人:灵图互动

阅读量:563

数字孪生是映射现实物理世界的数字副本。通过整合人工智能、机器学习和传感器数据,建立一个实时更新的真实模型,以支持物理产品生命周期中的各种活动。例如,蔚来能源云的智能选址系统有助于推演换电站的布局地址,并清楚地知道当前新建站点的保有量,换电站的日常数量、换电时间和对周围换电站的影响。

前几天蔚来汽车NIO Power Day蔚来汽车高级副总裁沈斐首次详细披露了蔚来汽车充电换电网络的大脑——蔚来能源云的系统运行模式。自2015年以来,这个智能系统可以帮助威来布局充电和更换网络,实时读取和远程监控设施的运行,并帮助用户规划智能旅行路线。数字孪生技术是实现这些功能的核心基础。

此外,蔚来汽车的充电桩、换电站、电池和蔚来汽车都以数字形式存储在蔚来能源云中。沈飞介绍,通过蔚来能源云的智能运维系统,工作人员可以准确了解更换电站储备的电池数量、电池衰减程度、运行健康状况、用户全程更换时间等,并根据数据分析做出决策。

通过数字空间建立换电站模型后,我们可以直观地看到电池仓库中的整个换电过程,甚至螺栓是否拧紧。沈飞说:我们有近100个换电站处于无人值守的自助换电运行状态。调度运行中心通过数字空间远程了解换电站的一切。一旦某个部件出现故障,就可以准确定位和解决。

来源:记者 | 周姝祺

蔚来能源云数字孪生系统

数字孪生技术在汽车行业的广泛应用

事实上,数字双胞胎技术并不局限于充电和更换服务。它已广泛应用于汽车行业,包括汽车及零部件的研发、汽车生产和供应链管理,特别是在汽车生产的智能制造领域。

特斯拉是数字孪生技术产业化应用的试水者。特斯拉于2011年成立了设计工作室(Design Studio),赋予其超级工厂数字孪生能力。根据汽车制造的特点,特斯拉利用美国航天局的数字双胞胎技术降低维度,降低模拟精度要求,为每辆出厂车配备数字双胞胎模型,并根据物联网传感器收到的数据实时更新汽车程序,为用户提供持续优化。

在汽车制造方面,以上汽通用奥特能超级工厂为例,基于数字双胞胎技术的机器人自动完成了奥特能超级工厂电池生产的涂胶和封盖工艺。在设计初期,设备加工方案将对轨道、速度、胶量等工艺参数进行数百次虚拟仿真。在生产过程中,将模拟运行后的最佳程序输出到现场设备,并配合3D整个系统的测量精度小于0.1mm。

汽车制造数字孪生系统

宝马将数字孪生技术应用到物流环节支持车辆的准时交付。通过堆场管理系统,将实时物流数据与3D结合模型,模拟各种物流场景,实现集装箱的精确管理。此外,工作人员可以随时了解堆场,更有效地为汽车生产提供零部件。

值得一提的是,沈阳投资150亿元的里达工厂是一家从一开始就完全规划和模拟虚拟环境的工厂。据宝马官方介绍,工厂规划、建筑设计、生产线布局和设备调试都在进行中Epic Games虚幻引擎3D创建数字孪生模型并模拟创建平台。

通过虚拟世界与现实世界的融合,工厂各部门可以提前发现设计和系统运行中存在的问题和需要改进的地方,并及时进行调整和优化。后续施工实施过程中的返工次数显著减少。里达工厂从施工到生产只花了两年多的时间,比正常工期缩短了6个月。

国内汽车公司同样在数字孪生技术的应用上不遗余力。一汽集团基于数字孪生的协同设计和虚拟仿真平台,将产品开发周期缩减6个月以上;基于5G 工业互联网数字化工厂利用物联网、数字孪生、混合现实等技术,实现冲压、焊接、涂装、装配四大工艺的智能生产。整车生准周期缩短7个月,订单交付周期缩短26%以上。

东风汽车为实现车间生产过程的数字孪生,提高生产过程的透明度并优化生产过程,试点了发动机生产线数字孪生系统,通过多数以千计的传感器和设备的及时数据,结合1:1还原的孪生模型,实现远程产线生产监控、低库预警、质量溯源等功能。

东风汽车发动起生产线数字孪生系统

长安汽车去年发布了基于用户-汽车公司-开发者全链接的全场景数字孪生开发开放平台。长安汽车董事长朱荣华表示,该平台是中国首次实现驾驶、驾驶舱、车辆控制三个领域的车辆级虚拟模拟环境,实现了车辆功能场景的可编排。

埃森哲大中华区产品制造部董事总经理蔡沈军告诉界面新闻,数字双胞胎正在逐步推广应用于国内汽车公司之间,生产车间的高度自动化已成为可能。

生产车间生产线上发生的一切都可以在虚拟数字环境中实时看到。过去不能及时注意的问题可以基于数据进行积极的预警和干预,不仅提高了企业的生产韧性,而且降低了企业的生产成本。

随着汽车行业新四个现代化变革的进程,数字双胞胎以前所未有的速度应用于汽车和零部件企业。蔡沈军认为,汽车公司需要考虑如何加快大型供应链的数字化转型和改进,包括制造业,以满足未来的挑战。


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创建于2022-07-19
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