建一座聪明的“虚拟工厂”（新职·新知12）

　　走进海尔上海洗衣机互联工厂，主控室内，张鑫紧盯眼前的数字大屏，指尖轻点鼠标，占地12万平方米的厂区被全景还原，做成三维数字模型“毫厘毕现”地呈于屏上。定睛一瞧，好似游戏里的虚拟世界。

　　张鑫是海尔卡奥斯数字孪生工程师。眼前这个和真实厂区一模一样的虚拟“双胞胎”，正是他与团队一起建造而成的。

　　数字孪生工程师怎样建起一座“虚拟工厂”？这座“虚拟工厂”有何应用价值？记者进行了采访。

　　试水数字孪生工厂

　　“哒哒哒……”工厂内，机械传动带不停运转，精密的零部件在机器人手中“舞动”，一台台洗衣机被生产出来。

　　在这里，洗衣机生产是“透明”的——一物一码、一机一档。在主控室内的数字孪生大屏上，每台设备运行状态、每个部件生产过程都能随时查看。

　　数字孪生，是一种虚实融合的复合技术，通过建立三维数字模型，将现实生活中的场景实景复刻，在虚拟世界中打造一个“双胞胎”。

　　近年来，随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，数字孪生应用领域持续拓宽，有效赋能各行各业，在企业生产制造中的应用越来越广泛。“我的主要工作是打通虚拟空间和现实空间，不仅要创造出孪生的虚拟世界，还要将现实与虚拟联通，实现生产的改进优化，降低成本，提高效率。”张鑫介绍。

　　在张鑫带领团队进入工厂数字孪生领域之前，市面上已有大量的数字孪生工厂系统及应用，可实现三维工厂动画、虚实同步、过程回溯，解决数据融合难、数字平台能力弱、系统信息孤岛等问题。

　　“在走访调研中，我们发现这种数字孪生技术基本不具备未来推演的能力，如预测生产计划的可执行性和偏差、异常波动对生产的影响及交货期延时的风险等，同时也缺乏对生产系统进行定量评估、分析、优化等能力。”张鑫表示，这正是要突破的方向。

　　建一个一模一样的“虚拟工厂”，首先得对现实中的每台设备、每道生产工序了如指掌。张鑫带领的90后团队，成员个个是互联网“能手”，可面对工厂操作犯了难。

　　于是，很长一段时间里，团队成员奔走在厂区一线，向产业链上的工人请教，摸透设备、产线；在设备接入物联网并投入运营前，找到专家、运营商，一遍遍修改、完善技术方案。

　　“‘虚拟工厂’建成前，我们在心中已经完成了千千万万次的生产、管理‘演练’。”张鑫说，功夫不负有心人。在团队日日夜夜的奋战下，终于利用数字孪生完成了对整条产线的1∶1模拟，一个与实体工厂一致的“虚拟工厂”诞生了。

　　“虚拟工厂”可不虚

　　逛一圈工厂，可以感受到数字孪生带来的生产变革——

　　拿一个洗衣机内筒来讲，为保障精准度，激光焊接时，运行的设备会保持全封闭状态，无法看到内筒细节。

　　如何避免生产中的差错？记者发现，在数字孪生大屏上，通过超高精度模型，真实还原了内筒生产细节。据介绍，在焊接内筒时，依托数字孪生实现同步仿真，对洗衣机内筒进行全方位特写展示，并记录设备运行数据，有效提高了生产效率，消除实际生产环节中的盲点，保障了产品质量。