設備故障診斷系統(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)對的概念誕生于2000年左右。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現(xiàn)了傳統(tǒng)“傳感器+信號調(diào)理器”和“傳感器+監(jiān)測儀表”模式的振動測量系統(tǒng)的功能；適合構(gòu)建經(jīng)濟型高精度振動測量系統(tǒng)。電渦流位移傳感器能靜態(tài)和動態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。無線振動傳感器基于無線技術(shù)的機器狀態(tài)監(jiān)測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態(tài)報警。應用于工業(yè)設備狀態(tài)管理及監(jiān)測控制系統(tǒng)；適合現(xiàn)場設備運行和維護人員監(jiān)測設備狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題，保證設備正?？煽窟\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)成為美國空軍和洛馬公司(Digital Brocade)的頂層戰(zhàn)略。它們正被美國國防部、美國空軍和NASA大力推廣，并在美國和歐洲的航天項目中得到實際應用。未來幾年，美國國防部將大力推動實施以數(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，達索系統(tǒng)公司、西門子等工業(yè)軟件解決方案提供商也開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)對獲得了國內(nèi)某機構(gòu)頒發(fā)的智能制造領域獎。中國的軍事和軍工整體在數(shù)字領域起步較晚。目前，在基于模型的系統(tǒng)工程方面，中國與美國的差距很大。他們可能仍然對數(shù)字線索和數(shù)字雙胞胎的概念極其陌生，甚至可能認為他們在推測舊的概念。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。2013年，美國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)則的顛覆性機會。2014財年以來，組織洛馬、波音、諾格、通用電氣、普惠等公司開展了一系列應用研究項目，陸續(xù)取得成果。數(shù)字結(jié)對，我們可以評估和優(yōu)化可制造性、可檢測性和可支持性，并支持航天設備的生產(chǎn)、使用和支持。F-35生產(chǎn)線的數(shù)字孿生是一個重要的應用，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簽來收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并三維模型的變化來實時監(jiān)控生產(chǎn)線的運行情況。這樣可以獲得比視頻更多的信息，支持遠程故障診斷。在F-35機身的生產(chǎn)中，Norge公司建立了數(shù)字線索基礎設施，以支持材料審查委員會做出劣質(zhì)產(chǎn)品處理決定，并數(shù)字結(jié)對改進了幾個工程流程:自動收集數(shù)據(jù)并實時驗證劣質(zhì)產(chǎn)品標簽，將數(shù)據(jù)(圖像、工藝和修理數(shù)據(jù))精確映射到計算機輔助設計模型，使其可以在三維環(huán)境中可視化、搜索和顯示。在三維環(huán)境中實現(xiàn)快速準確的自動分析來縮短加工時間，改變制造工藝或部件設計來降低加工頻率。工藝改進，諾格公司處理F-35進氣道加工缺陷的決策時間縮短了33%。這個項目獲得了2016年美國國防制造科技獎。

從本質(zhì)上來看，數(shù)字孿生是一個對物理實體或流程的數(shù)字化鏡像。創(chuàng)建數(shù)字孿生的過程，集成了一種人工智能、機器學習和傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，以建立自己一個企業(yè)可以實現(xiàn)實時更新的、現(xiàn)場感極強的真實模型，用來作為支撐物理知識產(chǎn)品具有生命周期各項經(jīng)濟活動的決策。