智 慧 工 厂 数 字 孪 生 构建数字孪生时代 , 共创智慧科技未 来 Building the Digital Twin Era and Creating the Future of Smart Technology 汇报人：陈超 日期： 2021.12 02 数字孪生工厂系统 / Digital twin factory system 03 技术中心 康景辉科技有限公司 青岛康景辉数字科技有限公司隶属于青岛康景辉环境科技集团 ，位于 青岛高新区 ，致力于为用户提供数据“ 3D 可视化 ”技术服务 ，为工 厂和企业提供数字孪生三维可视化应用 ，利用物联网技术对人、设备、 环境全面感知 ，通过数据挖掘、人工智能等帮助工厂企业提高安全环 保管理 ，降低生产损耗 ，为企业的科学决策提供支持。 人不同程度受伤 ，直接经济损失超百亿。化工厂安全事故直接造成国家重大经济损失 ，并 且对周边环境造成巨大污染。众多事故暴露出了我国在化工园区安全管理上存在很大不足 ，推动物联网、大数据、云计算、数字孪生等新技术于化工园区安全风险 管控深度融合 ，建设化工园区安全风险智能化管控平台 ，推进化工园区安全风险管控信息化、数字化、智能化具有重要意义。 背景介绍 / Background

数字孪生工厂建设方案 目录 目 录 数字化工厂概述 数字孪生在数字化工厂的应用实践 01 02 01 PART 数字化工厂概述 我们理解的数字孪生 产品孪生 生产孪生 运维孪生 我们理解的数字孪生 Lil - 虚拟产最开发 E$ - 物塑产晶制造 全集成自动化 单板测试分析 单板工艺设计 装配工艺设计 试验 Prof inet 入 Profbus 物流规划 结构分析 工厂规划 人机分析 单板设计 CMM 测量 NX MW NX PDW 测试验证 产品数字孪生 4 — FEA / CFD 仿真分析 形成实时的从虚拟到实物的闭环

数字孪生工厂解决方案 02 数字孪生 目 录 CO N T E N T S 01 工厂简介 03 数字孪生应用 时间轴 18 世纪末 20 世纪初 蒸汽机 1970 年代初 当前 电力广泛应用 自动化、信息化 信息物联系统 工业 1.0 创造机器工厂的“蒸 汽时代” 工业 2.0 将人类带入分工明确、 大批量生产的流水线模 式和“电气时代” 工业 3.0 应用电子信息技术进一 革命 体能 智能 工厂 数字孪生应用 智能化生产 智慧化管理 协同化制造 绿色化制造 安全化管控和 社会经济效益 “ 未来工厂”：广泛应用数字孪生、物联网、大数据、人工智能、工业互联网等技术，实现数字化设计、智 能化生产、智慧化管理、协同化制造、绿色化制造、安全化管控和社会经济效益大幅提升的现代化工厂。 未来工厂七大核心要素： 02 数字孪生简介 目 录 CO N T E E N T S 01 工厂简介 03 数字孪生应用 数字孪生简介  数字孪生简单说就是在虚拟空间中完成物理对象、系统、数据的映射，以反映相对应的实体的全生命周期 过程，挖掘历史规律，监控实时状态，预测未来趋势。将数字孪生技术应用于物理工厂中，将大幅推动产 品在设计、生产、管理及维护等环节的变革。  数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，

智慧化工园区数字孪生应用方案 01 化工园区政策及资金背景 加入星球获取更多更全的数智化解决方案 2017 工 业 和 信 息 化 部 发 布 的 《国 家 新型工业化产业示范基地 2017 年 工作要点》 。 提 出 “ 要 推 动 互 联网 + 示 范 基 地 发 展 ， 加大对 智 慧化工园区 ( 示范基地 ) 的 经 验 总 结 和 宣 传 推 广 2022 2020 待提高 科学决策缺少抓手 重大危险源管理手段传统 现场工况复杂，封闭管理难 以实现全封闭，多为半封闭 状态 周界安全隐患难以根除 应急预防措施 应急处置手段传统 应急演练缺乏三维数字孪生 仿真模拟能力，不够直观、 高效 安全性要求高 专业性强 巡检设施庞大，结构复杂 科学决策缺少 抓手 安全生产保障 能力待提高 应急响应能力 待提升 规划设计缺乏 数字化平台 GI 空间智能 数字孪生 综合决策 • 全局统览透视园区全量、关键业务实时状态 • 从人防到技防，将安全风险降到最低，提升决策效率 安全生产保障 • 基于数字孪生精准监管生产安全相关各类因素，替代 传 统管理模式，为业务数据接入提供虚实映射载体； 如基 于孪生场景可查看企业厂界图、风险热力图、设 施设备 线上监管等

数字孪生数字化工厂方案 专注智能制造 ， 以 “ 敏捷 、 连接 、 透明 、 智能 ” 的智能智造建设理 念 ， 为客户提供 新能源产品 、 智能设计与规划 、 智能建设与改造 、 智能软硬件系统 等应用与服务。 公司引领行业发展 ， 拓展行业化深入应用 ， 聚焦 重点行业 ， 提 供 产品和服务。 以“用信息技术创造客户价值”为使命，围绕“中国制造”， 助力 中国 制造在全球崛起。 多个行业 细分应用众多明星企业 智能智造整体解决方案 助力中国制造 整体概述 核心业务 解决方案 CONTENTS 行业方案 概要介绍 行业方案 概要介绍 数字孪生、智能智造总体 方案框架 未来 数字孪生、智能制造— 五大层次 行业方案概要介绍 XX 行业系统数据流 一体化方案 一体化解决方案 以产品为主线，打造研发、工艺、制造的产品全过程管控数字化 PLM 方案 服务等环节的数字化应用 ， 培育发展个性定制、 柔性 制造等新模式 ，加快产业园区数字化改造。 未来工厂咨询规划 国家政策解读 u 什么是“未来工厂”？ “ 未来工厂”是指广泛应用数字孪生、物联网、大数据、人工智能、工业互 联网等技术，实现数字化设计、智能化生产、智慧化管理、协同化制造、绿 色化制造、安全化管控和社会经济效益大幅提升的现代化工厂。 u 为什么要建设“未来工厂”？

数字孪生智慧工厂解决方案 目录 01 总体架构 02 解决方案 03 实施保障 01 总体架构 总体架构 孪生与数字底座工具链 工具链：孪生工厂遵循 DevOps 进行微服务开发， 调用 AI 求解器进行运筹计算， 同时调用统一门户进行用户、组织等管理。 孪生与数字底座中台 ▌ 业务中台：所有公共和共享业务场景汇集到中台包括设备中心、订单中心、计划中心等，并将业务数据给数据中台进行治理，同时孪 完成的数据支持订阅和 API 网关的统一调用， 形成业务数据模型供孪生工厂使用。 孪生与数字底座模型 利用数据模型建立各模型的关联关系网， 通过统一模型的统一编码识别到虚拟设备， 将物模型 / 业务模型贯通到虚拟设备 中，形成数据驱动虚拟设备的仿真可视。将算法模型 / 成本模型引入到虚拟设备， 用作孪生的仿真分析及优化。 数据模型关系图谱 孪生与数字底座 IOT ▌ 数据采集：软网关采集完数据后会将实时数据统一推送到 送到 IOT 平台。 IOT 平台会进行数据物模型构建，把实时性要求高的数据 通过数字底座 IOT kafka 推送 /mqtt 订阅到孪生工厂进行调用 ， 同时数据中台进行存储供孪生工厂进行历史回溯分析。 ▌ 反向控制：针对部分设备的控制，孪生应用先通过 IOT 传输控制信号到 kepware 网关进行试点处理。试点验证后所有上下行都 通过物联网平台 - 软网关链路。 入

数字孪生技术与数字工厂案例 什么是数字孪生技术（双胞胎技术） 企业为什么要数字孪生技术 数字孪生常用软件平台 数字孪生技术案例 目 录 1 4 2 3 数字孪生，英文名叫 Digital Twin （数字双胞胎） ，也被称为数字映射、数 字 镜像。 数字孪生，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多 学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从 而反映相对应的实体装备的全生命周期过程 而且，数字孪生体不是随便乱“动” 。它 “动” 的依据，来自本体的物理设 计模型， 还有本体上面传感器反馈的数据，以及本体运行的历史数据 1. 什么是数字孪生技术（双胞胎技术） 数字孪生案例 - 祝融号火星车项 目 状态监控 故障监控 1. 什么是数字孪生技术（双胞胎技术） 视频监控： 监控形 态 虚实同步可实现： 信号实时性  NASA ： 数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集 成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射 , 从而反映相对应实作产品的全生命周期过程。 三、智能制造技术—数字孪生 生产实施 生产工程 生产规划 三、智能制造技术—数字孪生 3 2 产品设计 4 5 1 服务 现 实 世 界 数

数字孪生解决方案 - 工厂数字孪生项目 目录 解决方案 项目案例 1 部分 第 解决方案 数字孪生背景介绍 国家部委密集“发声”，政策导向明确 数字孪生的技术发展与工程应用起源于工业制造领域，在工业 产品的概念设计、详细设计、加工设计、运维服务和报废回收 等全生命周期都发挥着重要作用。工业数字化、智能化已经解 决了传统生产车间的各种数据信息主要依靠人工记录、统计、 查询、 查询、使用和分析，导致的数据质量差、使用效率低等难题。 数字孪生技术通过整合物理真实空间与虚拟空间各流程、各业 务的有效数据，可实现工厂全生产要素在物理工厂、虚拟工厂、 工厂服务系统间的迭代运行，最终使物理工厂不断迭代优化， 使工厂生产和管控达到最优的一种工厂运行新模式。目前，数 字孪生已经被广泛应用于航空航天、电力、船舶、离散制造等 行业领域。 数字孪生在工业领域的应用 2021 年以来，发改委、 部委持续加大对数字孪生产业、人才、技术、应用等政策 支持力度。《“十四五”数字经济发展规划》提出“因地制宜构建数字孪生城市”；工信部联合五部门提出强化虚拟现实与数字孪生等技术相结 合；住建部联合工信部推进“双智协同发展”试点城市建设，持续推进“新城建”试点工作；水利部开展数字孪生流域试点工作建设；国家能源 局、铁路局也提出要加快数字孪生等前沿技术的应用。在国家政策指引下，数字孪生项目在全国范围铺开建设。