設(shè)備故障診斷系統(tǒng)資訊：數(shù)字線索和數(shù)字孿生集成了人工智能和傳感器數(shù)據(jù)

數(shù)字線索和數(shù)字孿生集成了人工智能和傳感器數(shù)據(jù)

數(shù)字結(jié)對(duì)的概念誕生于2000年左右。一體化振動(dòng)變送器將壓電傳感器和精密測(cè)量電路集成在一起，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)“傳感器+信號(hào)調(diào)理器”和“傳感器+監(jiān)測(cè)儀表”模式的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的功能；適合構(gòu)建經(jīng)濟(jì)型高精度振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。電渦流位移傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。無(wú)線振動(dòng)傳感器基于無(wú)線技術(shù)的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測(cè)，具有振動(dòng)測(cè)量及溫度測(cè)量功能，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)指示狀態(tài)報(bào)警。應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備狀態(tài)管理及監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)；適合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)人員監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，保證設(shè)備正?？煽窟\(yùn)行。數(shù)字線索和數(shù)字纏繞的概念已經(jīng)提出十幾年了，已經(jīng)成為美國(guó)空軍和洛馬公司(Digital Brocade)的頂層戰(zhàn)略。它們正被美國(guó)國(guó)防部、美國(guó)空軍和NASA大力推廣，并在美國(guó)和歐洲的航天項(xiàng)目中得到實(shí)際應(yīng)用。未來(lái)幾年，美國(guó)國(guó)防部將大力推動(dòng)實(shí)施以數(shù)字線索和數(shù)字雙胞胎為核心要素的數(shù)字工程戰(zhàn)略。此外，達(dá)索系統(tǒng)公司、西門子等工業(yè)軟件解決方案提供商也開(kāi)始大力推廣這一理念。不久前，西門子剛剛憑借其數(shù)字結(jié)對(duì)獲得了國(guó)內(nèi)某機(jī)構(gòu)頒發(fā)的智能制造領(lǐng)域獎(jiǎng)。中國(guó)的軍事和軍工整體在數(shù)字領(lǐng)域起步較晚。目前，在基于模型的系統(tǒng)工程方面，中國(guó)與美國(guó)的差距很大。他們可能仍然對(duì)數(shù)字線索和數(shù)字雙胞胎的概念極其陌生，甚至可能認(rèn)為他們?cè)谕茰y(cè)舊的概念。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的興起和虛擬建模技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字雙胞胎被推到了前臺(tái)。2013年，美國(guó)空軍在全球地平線的頂層科技規(guī)劃文件中，將數(shù)字線索和數(shù)字雙胞胎的并列視為改變游戲規(guī)則的顛覆性機(jī)會(huì)。2014財(cái)年以來(lái)，組織洛馬、波音、諾格、通用電氣、普惠等公司開(kāi)展了一系列應(yīng)用研究項(xiàng)目，陸續(xù)取得成果。數(shù)字結(jié)對(duì)，我們可以評(píng)估和優(yōu)化可制造性、可檢測(cè)性和可支持性，并支持航天設(shè)備的生產(chǎn)、使用和支持。F-35生產(chǎn)線的數(shù)字孿生是一個(gè)重要的應(yīng)用，它可以在以前的生產(chǎn)線建成后重新使用其廢棄的模型，在感興趣的位置添加標(biāo)簽來(lái)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并三維模型的變化來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)線的運(yùn)行情況。這樣可以獲得比視頻更多的信息，支持遠(yuǎn)程故障診斷。在F-35機(jī)身的生產(chǎn)中，Norge公司建立了數(shù)字線索基礎(chǔ)設(shè)施，以支持材料審查委員會(huì)做出劣質(zhì)產(chǎn)品處理決定，并數(shù)字結(jié)對(duì)改進(jìn)了幾個(gè)工程流程:自動(dòng)收集數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)驗(yàn)證劣質(zhì)產(chǎn)品標(biāo)簽，將數(shù)據(jù)(圖像、工藝和修理數(shù)據(jù))精確映射到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型，使其可以在三維環(huán)境中可視化、搜索和顯示。在三維環(huán)境中實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的自動(dòng)分析來(lái)縮短加工時(shí)間，改變制造工藝或部件設(shè)計(jì)來(lái)降低加工頻率。工藝改進(jìn)，諾格公司處理F-35進(jìn)氣道加工缺陷的決策時(shí)間縮短了33%。這個(gè)項(xiàng)目獲得了2016年美國(guó)國(guó)防制造科技獎(jiǎng)。

從本質(zhì)上來(lái)看，數(shù)字孿生是一個(gè)對(duì)物理實(shí)體或流程的數(shù)字化鏡像。創(chuàng)建數(shù)字孿生的過(guò)程，集成了一種人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，以建立自己一個(gè)企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新的、現(xiàn)場(chǎng)感極強(qiáng)的真實(shí)模型，用來(lái)作為支撐物理知識(shí)產(chǎn)品具有生命周期各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的決策。