数字孪生帮助OEM在整个机器生命周期中创造价值的5种方式

当今不断变化的客户需求已经使传统的机器设计/制造流程过时。最终用户期望完全调试、生产就绪的智能机器能够以更高的速度和可靠性运行。与此同时，原始设备制造商正在寻找设计、制造和维护机器的新方法，以最大限度地减少开发和启动时间。

最有前途的新方法之一是使用数字孪生来开发、部署和操作智能机器。

数字孪生是一种虚拟模型，OEM 可以使用它来：

• 通过详细的图形测试控制逻辑，在有或没有硬件的情况下虚拟调试系统。

• 最大限度地减少设计错误的可能性并简化机器制造过程。

• 查明哪里可以提高效率并避免停机。

• 将虚拟世界和物理世界（双胞胎）、数据分析和监控系统配对，帮助在问题发生之前主动避免问题。

与 CAD 等其他更传统的工具相比，数字双胞胎的最大优势在于它们能够模拟和记录机器设计更改的影响，而无需投资构建物理原型。

数字双胞胎在整个机器生命周期中提供优势

新的 3D 数字孪生工具，例如施耐德电气的EcoStruxure Machine Expert Twin平台，在所有关键机器生命周期阶段为OEM和最终客户交互带来价值：

1. 增加机器销量——3D 动画以清晰的方式向潜在客户展示他们的机器将是什么样子以及在机器制造之前它们将如何操作。这个强大的工具可以激发客户的兴趣并设定切合实际的共同期望。数字“概念验证”活动能够与潜在客户进行更多的协作互动，并尽早验证机器设计概念。

2. 更可靠的机器设计——使用预先构建的编程对象使工程师更容易实现机器质量的一致性，并为简单地修改和验证设计理念提供了灵活性，即使对于高度复杂的自动化系统也是如此。在研发设计和机器开发阶段，虚拟工程促进了差异化的高速机器设计，设计质量提高了 30%。

3. 更快的机器构建——数字双胞胎可以轻松地从多个来源导入数据，例如 AutoCAD 系统、Excel 电子表格、XML 和来自过去项目的预建模板。该软件的多维数据库消除了在同一个项目中制作数百个副本的需要。它允许在同一项目文件中进行图形表示、状态配置、修订数据层和操作参数。参考设计模板还可以帮助消除通常在未来项目中发生的重复工作。这种方法在设计和制造机器时节省了数百小时。由于更快的上市时间、更高的软件质量和减少的未来停机时间，可以节省 20-40% 的投资成本。

4. 更高的调试速度和性能确定性——60% 的调试时间用于解决控制软件、协议和集成问题。但是，使用数字建模工具可以避免许多此类延迟。工程师不再需要等到机器建成后才能执行调试任务。测试可以仅使用 PLC 和虚拟模型以数字方式进行。虚拟软件控制测试、工厂验收测试 (FAT) 和调试使执行系统集成和软件质量评估变得更容易且成本更低，因为这些不再需要在现场详细执行。

5. 更顺畅的机器操作——数字孪生工具还允许 OEM 为其客户提供可以产生新收入流的安装后服务。操作员培训、软件升级测试、停机预防和性能效率评估等服务都有助于 OEM 与其客户群建立更广泛的关系。由数字孪生支持的远程服务，在生产现场本地运行，与真机并行，使 OEM、工厂工程师和操作员能够查明提高效率的地方。这样可以减少计划外机器停机时间，并将整体设备效率 (OEE) 提高 50%。

综合效率推动创新和发展速度

EcoStruxure Machine Expert Twin数字孪生软件使工程师能够将他们开发的机器以 20-50% 的速度推向市场。工程师可以使用 EcoStruxure Machine Expert Twin 平台运行不同的机器组件组合，并查看这些不同选项如何影响机器行为。此类工具可实现更大胆、更有创意的规划，通过出色的机器维护延长正常运行时间，提高盈利能力，并更有效地遵守不断变化的法规。

EcoStruxure Machine Expert Twin 平台基于开放的 Microsoft.net 框架，允许轻松定制和适应最终用户的要求。由于该平台易于扩展，因此无论机器大小、类型或复杂性如何，机器仿真都可以执行。