提到“孿生”,人們會不約而同地想到雙胞胎,但加上“數字”,又該如何了解呢? 在大家所熟悉的科幻著作《三體》,科幻電影《鋼鐵俠》《流浪地球2》中都有數字孿生的身影。現實中,數字孿生技術也正在逐漸滲透到各個行業,悄然走進人們的生産生活。在科技浪潮的推動下,數字孿生技術以其強大的資料分析和仿真模拟能力,正在成為各行業追求新質生産力的關鍵。數字孿生如何鍛造新質生産力?具體應用到哪些細分場景?近日,記者走進國家級高新技術企業、西北區域唯一專注于工業數字孿生的技術廠家——西安塔力科技有限公司(以下簡稱“塔力科技”),看他們如何用數字孿生解碼工業新質生産力。
塔力科技通過數字孿生技術搭建的天然氣無人值守場站超融合可視化平台
數字孿生
别樣的鏡花水月 近年來,随着物聯網、大資料、雲計算、人工智能等新一代資訊技術的進展及廣泛應用,制造業向着智能制造的方向發展,數字孿生越來越多地被提及。 那麼,數字孿生到底是什麼?記者多方查閱資料了解到,數字孿生概念最早起源于美國,用于航空航天飛行器的健康維護與保障。2017年後,數字孿生概念逐漸豐富,核心是建立與實體實體實時映射的虛拟數字型。
對于這一概念的了解,塔力科技創始人之一王軍亮給出了更為形象的解釋:“數字孿生也可以了解為數字雙胞胎。通俗地講,就是為現實的實體世界量身定制一個虛拟的‘孿生兄弟’。在現實場景中發生的一切,都可以通過數字世界清晰感覺,就像照鏡子一樣。同時通過虛拟場景來反向控制、預測未來實體實體可能會發生什麼。”
據了解,成立于2017年的塔力科技,是西北地區最早專注于工業數字孿生的技術廠家。“公司成立之初,我們便将發展方向定義為工業級數字孿生,這也是最難突破的領域。但之所為選擇這條賽道,我們認為,未來所有關鍵技術的突破,一定是在工業層面。通過資料的融合及業務的協同,真正幫助使用者在安全、運維、成本、效能等方面做到深度提升。而在新一輪工業革命上的技術能力提升,才能真正提升自身創業的價值。” 王軍亮直言。
正是秉承這樣的初心,多年來,塔力科技以“AI+數字孿生”為核心技術,堅持以科技創新引領産業創新,利用新一代資訊技術助力企業在短闆産業補鍊、優勢産業延鍊、傳統産業升鍊、新興産業建鍊,全力建構現代化産業體系,加快培育發展新質生産力,為工業企業提高品質發展提升新動能。
通過數年努力,塔力科技在工業領域的技術研發和場景應用上取得了突破性發展,形成多項全自主知識産權的技術及産品,100多項知識産權,參與了工業數字孿生領域五項國家标準、兩項陝西省地方标準的制定,成為工業級數字孿生的領跑者。
“孿生複刻”
天然氣場站“纖毫畢現” 諾大的天然氣場站内,隻見巡檢機器人正在進行巡檢,并實時采集各種資料,如溫度、壓力、流量等。從業人員坐在電腦螢幕前,隻需輕點滑鼠,就能對生産場所實作全方位監測,檢視了解實時生産參數,當然也能監測管道是否有洩漏……
沒有從業人員,卻能掌握全部資訊;無需值守,卻第一時間發現隐患。這便是塔力科技通過數字孿生系統建設的西北地區第一個無人化天然氣場站——陝西瓦斯西安未央分輸站。
在塔力科技辦公室,王軍亮用電腦向記者詳細示範了無人化天然氣場站的綜合運作管理。記者在數字孿生天然氣場站平台上看到,“孿生複刻”的天然氣場站,和實體場站幾乎一模一樣,等比例還原。小到一顆螺絲帽,大到全部的裝置管道,整個場站以三維數字底座的形式“纖毫畢現”呈于屏上,并且實作了可視化互動。
記者跟随王軍亮的講解“逛”了一圈數字工廠,能明顯感受到數字孿生帶來的生産變革——通過數字孿生技術搭建的天然氣無人場站可視化平台,可實作遠端操作、自動巡檢、地質災害監測及風險分析、實時預警、綜合一體化管理等功能。這些功能可大大提高管道運維的效率和安全性,減少危險人工操作,增強工作自動化程度,并且讓管理人員能夠更加安全地對站場進行監控和運維工作。
場站資訊“全”感覺、場站狀态“深”分析、場站事件“快”響應……塔力科技以數字賦能場站管理,搭建瓦斯場站安全監管可視化孿生平台,将天然氣場站全要素數字化,對裝置全生命周期管理,實作讓危化防控心中有“數”,更好地為瓦斯輸送安全保駕護航。
實體企業的應用案例,也有力佐證了數字孿生的重要價值。據了解,2022年,在某大型天然氣工廠,塔力科技通過數字孿生系統,提前20多天成功幫客戶預測了重大風險事故發生的可能,并成功阻止了事故的發生,幫助客戶避免了數億元的損失。
如今,塔力科技已成為國内第一家在天然氣領域實作預測性風險分析的公司,經專家評估鑒定,其技術成果解決了石油天然氣領域的兩大核心問題,已達到國際先進水準。
建構數字孿生新業态
賦能行業數字化新場景 瓦斯場站,隻是數字孿生技術的一個局部的應用。近年來,塔力科技聚焦數字孿生在能源化工等細分行業場景應用,在各個領域持續拓展數字孿生應用的深度和廣度,助力整個工業鍊的數字化轉型,讓資料有生命,讓智能更容易。
今年以來,塔力科技新型礦山重大風險識别處置系統在十餘座礦山上線,這是AI技術+數字孿生技術在礦山這一場景中的首次規模化應用,對礦山重大風險能實時告警、實時處置。
“過去管理一座礦山,需要大量人力。如今,利用數字孿生技術進行場景模組化,兩三個從業人員便可掌握整個礦區井下裝置及人員狀态,推進礦山安全治理模式向事前預防轉型。”王軍亮介紹說。
據了解,塔力科技在智慧礦山領域,圍繞井下巷道3D點雲掃描及高精度數字模組化、誤內插補點可精确到0.2厘米;礦山生産安全實時監測;礦山重大裝置的實時監測、告警資料的實時分析等多個方面均為國内先進水準。
讓資料動起來、次元豐富起來,實作實體世界與數字世界的雙向實時互動,這正是數字孿生所長。目前,數字孿生技術已在各個行業的各個領域得到廣泛應用。“摸不着”的數字孿生,正逐漸顯示出“看得見”的資料價值。
今年1月,工信部釋出《2023 年度智能制造示範工廠揭榜機關公示名單》和《2023 年度智能制造優秀場景公示名單》,其中,數字孿生工廠建設出現頻次極高,成為新時期、新技術背景下制造業數智化轉型的新抓手。
“數字孿生技術為行業的數字化轉型提供了強大的技術支撐,能夠有效解決行業痛點,助力企業降本增效、提質更新。” 王軍亮表示,塔力科技基于自主研發的軟硬體超融合數字孿生體系,打造出可視、可管、可控的新一代智慧數字孿生體系,緻力建構智慧數字孿生新業态,幫助企業厚植産業更新“數字化”土壤。
【記者點評】讓“萬物孿生”照進現實
當虛拟的大門被推開,科技建構起的錨點也為現實帶來更多疊代與更新的可能。小到一顆螺絲,大到一座城市,數字孿生技術讓“萬物孿生”照進現實,也将給我們的生活帶來一場革命性的巨變。
新技術在哪,生産力就在哪。對于許多行業來說,數字孿生技術是未來,更是機遇與挑戰。對企業的創新發展,對行業的數智化更新也都提出了新的要求。
随着技術的不斷進步和應用場景的不斷擴充,我們愈發确信,新一代資訊技術作為新質生産力的重要展現,必将在全球新一輪科技革命和産業變革中發揮重要作用,成為推動數字經濟及産業發展的重要動力,也将成為守護“城市生命線”的新一代铠甲。
文/西安報業全媒體記者 程靜 圖/受訪機關提供