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船舶与海洋工程装备数字孪生应用案例

发布时间:2022-09-08

编辑人:灵图互动

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船舶与海工装备属于结构复杂的交通运输及能源开采设备,数字孪生技术具备将多物理量、多尺度、多学科的专业知识集成的特点,数字孪生技术在船舶与海洋工程装备中的应用串联从概念设计到制造营运再到维护的全生命周期过程。

数字孪生技术可在船舶与海工装备的设计、制造、营运、检验乃至拆解过程中应用,将全生命周期的信息及数据进行集成和分析,并可实现对物理实体的控制功能,最终实现船舶和海工装备的性能提升。

1. 船舶与海洋工程装备数字孪生应用需求与价值:

1.1 解决行业信息孤岛问题

利用数字孪生技术收集船舶与海工装备对应实体数据 利用不同模型进行计算分析决策 通过集成接口提供给不同业务目的应用,保障生命周期信息流通。

1.2 构建智量型的现代化企业管理模式

数字孪生技术与装备制造过程相融合,构建数字化的管理模式,达到快速设计、快速建造、快速检测、快速响应和快速重组的目的,尽早实现海工装备和船舶建造的数字化与智能化。

1.3 降低装备的运维成本

构建岸上虚拟空间船舶及海工装备的数字孪生体,实现对船舶与海工装备的实时监测,并对未来服役状态进行预测,实现智能远程检验模式,改变定期检验模式,有效降低运维成本。

船舶与海洋工程装备数字孪生应用需求与价值

2. 船舶与海洋工程装备典型应用案例

船舶与海洋工程装备数字孪生应用案例 1:拖轮数字孪生智能系统

拖轮是协助大型船舶靠离泊 进出港,兼顾拖带、破冰等工作的大马力船舶,是港口生产不可或缺的重要一环。通过船舶智能化降低船舶控制和管理难度 减少人为误操作优化船舶航行、控制燃油消耗,从根源上助力船舶航行安全、人员操作安全,大幅提升船舶运营及作业效率更好服务于港口生产。

拖轮数字孪生智能系统通过装配在全船的9961个传感器监测点,对主要机电设备进行数据采集与分析,实时掌握船舶态势、水域环境、设备状况 作业能耗等信息,基于实时感知数据构建拖轮数字孪生体,实现智能航行、设备健康状态评估、能效优化等功能。同时,数据通过网络同步传输至船舶管理人员的远程客户端及手机APP上,做到船舶运行信息一目了然、尽在掌握。

船舶与海洋工程装备数字孪生应用案例 1:拖轮数字孪生智能系统

船舶与海洋工程装备数字孪生应用案例 2:船舶管件加工制造车间数字孪生解决方案

船舶管件加工制造是典型的多品种小批量离散型制造,生产任务重,现有的管理手段和生产装备无法满足产能需求,迫切需要转型升级。

船舶管件加工制造车间数字孪生系统在对管加车间现有设备进行数字化升级改造的基础上,开展车间设备的工业互联,优化工厂布局和工艺流程,实现数字化车间的管理信息化、设计制造数字化,全面提高核心竞争力,满足客户多样化需求。

船舶管件加工制造车间数字孪生系统通过对接现场管加车间系统中的设备联网采集系统、企业信息空间工程系统(简称EISE)以及智能产线控制系统(简称BCS),可实时获取现场生产数据和生产管理数据。实现对生产线运行模拟及效能评估、生产进度展示及报表浏览、设备状态监控及异常告警、焊接工艺离线在线仿真、生产线组合仿真及布局优化等,最终实现车间生产数据化、及时化、透明化各级领导可以及时、远程控制、调度、决策。

船舶与海洋工程装备数字孪生应用案例 2:船舶管件加工制造车间数字孪生解决方案

船舶与海洋工程装备数字孪生应用案例 3:船舶远程检验数字孪生系统

由于船舶设备属于重型装备远程数字化检验比较复杂,且成本较高另外远程检验数据安全问题也是船舶业主比较顾虑的问题。

船舶远程检验数字孪生系统通过虚实对接,协同操作,实现船舶设备远程运维以及实时诊断;同时通过后台大数据分析处理平台将数据进行有效筛选和处理,实现船舶设备从建造 运维、诊断以及决策的全流程智能 绿色、安全。

船舶与海洋工程装备数字孪生应用案例 3:船舶远程检验数字孪生系统

船舶与海洋工程装备数字孪生应用案例4:海洋装备健康管理运维数字孪生平台

海洋装备健康管理运维数字孪生平台利用数字孪生技术在数字空间构建了一个基于物理信息、历史数据 传感器数据的数字模型,进行海洋平台进行安全健康管理。

海洋装备健康管理运维数字孪生平台通过建立数字孪生模型实现海洋平台的波高等海洋环境进行精准反映,对平台关键位置的结构应力应变等通过可视化技术进行查看,对海洋平台关键位置的结构安全评估寿命预测等功能,同时基于结构仿真 机器学习等,对平台关键位置的结构状态数据进行分析制定合理的检验维修计划,从而实现对平台的结构安全健康管理。


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