中国智能制造装备行业上市企业的工业设备数字孪生技术应用,评估其成熟度与就绪度,需遵循一套反复考量的指标体系。在此过程中,工业企业面临着如何制定数字孪生规划、选择合适的设备厂商和系统开发商,以及如何评估项目成效等问题。为了解决这些问题,本文将构建一套以工业设备为对象的数字孪生系统总体架构及实施要素,并给出基于实施就绪度评估和应用成熟度评估的工业设备数字孪生系统路径。
首先,本文提出了一种面向工程应用的工业设备数字孪生系统总体架构,该架构包含物理空间、虚实交互、数字空间三个模块,其中数字空间又可分为孪生数据、机理模型、分析/仿真/决策算法和智能应用等具体要素。六大核心要素包括物理空间(具备完整传感系统)、虚实交互(多传感器数据同步获取能力)、孪生数据(海量数据存储能力),机理模型(多领域集成)、分析/仿真/决策算法(基础应用算法)以及智能应用(综合机理模型与分析算法)。
随后,本文从目标制定、差距分析、设计与实施、后评价、优化改进五个阶段构建了实施路径,以确保数字孔生的成功实现。本文还提出了面向用户、三方服务主体分别设置三套指标体系,即用户就维度评估指标、中间环节服务能力评估指标以及开发商服务能力评估指标,以评价准备工作并诊断差距。
最后,本文介绍了一个简化计算方法来验证这些指标体系在实际操作中的合理性,这些方法可以作为指导各类企业进行重点设备升级改造或新上生产线时使用,使得它们能够明确短板和差距,从而进一步明确实施方案。