制造数字双胞胎有助于防止生产线变更中断

在像COVID-19大流行这样的危机时期，制造企业可能难以满足日常必需品的需求。

在封锁期间，我们实时看到了这种情况，各个地方的个人防护装备(PPE)、卫生纸和洗手液短缺。

一个挑战是维护或增加正常运行时间的复杂性。设备的功能和健康状况对于生产具有相同产量和质量的产品非常重要，而不会冒磨损、线路变更和负载平衡问题的风险，这些问题可能会导致停机，从而更难满足需求。

公司可以通过执行“假设”分析和模拟来帮助缓解这些停机挑战，以最小的风险管理负载平衡和升级。

罗克韦尔自动化和Ansys正在合作开发与工业客户相关的数字双胞胎技术和应用。

在危机时期，公司可能难以满足日常必需品的需求。企业需要在不影响设备或产品质量的前提下延长正常运行时间。

负载平衡的制造风险

负载平衡是制造业在大规模生产需求产品时面临的最大挑战之一。设施通常可以制造多种产品。每一种商品的需求都会随着时间的推移而波动。

例如，在COVID-19危机期间，用于医疗检测的棉签需求量不断增加。然而，在家里用于清洁、化妆或表演爱好的棉签并没有经历通常的需求。

当这种情况发生时，如果生产能力继续生产低需求的产品，特别是如果它可以被转换为生产当时需要的产品，那么生产能力可能会被浪费。

挑战在于转换和升级是复杂的。设备通常被优化以以给定的速度生产特定的产品。任何变化都可能对设备造成更大的磨损，冒着意外停机和维修的风险。有了数字双胞胎，工程师实际上可以委托进行更改，这样他们就可以在任何物理更改之前在模拟环境中验证和验证系统。

产品的质量也会受到影响。随着设备的优化和生产线的重组，接下来的几批可能达不到规格。如果这些产品进入商店，它们可能会在人们最需要产品的时候影响消费者对该品牌的看法。如果发现产品不符合规格，就会浪费资源，使产品更难满足需求。

此外，不同的材料性能也会对设备造成问题。例如，考虑重新配置一条传统上生产烈酒的生产线来生产洗手液。可能需要更多的能量来泵送粘性消毒剂。或者它的高密度可能会导致抬升臂振动。材料性质的其他差异可能会导致瓶子灌装的挑战。

通过使用模拟、自动化和制造数字双胞胎，工程师可以在这些生产挑战成为问题之前预测它们。

将一个通常生产烈酒的生产设施改为生产洗手液并不像纸上听起来那么容易。

制造数字双胞胎在管理负载平衡和转换中的作用

基于仿真的数字双胞胎可以模拟生产线上的设备。然后，这些模型可以为工程师和可编程自动化控制器(PAC)提供所需的信息，以优化设施的运行。

例如，制造数字双胞胎可以预测设备在给定时间内需要维护之前的运行速度。然后，工程师和PAC可以调优操作以满足计划的维护周期。

Twin Builder可以将这些模拟简化为足够简单的模型，以便在边缘部署。通过能够与PAC集成的可扩展计算设备，基于模拟的数字双胞胎可以帮助PAC提供改进控制和优化的见解。

通过罗克韦尔自动化FactoryTalk解决方案例如，单个资产、生产线或工厂可以在全球范围内进行整合，从而可以做出更有效的决策。

例如，工程师可以执行优化和假设分析，以确保制造适应新的液体，而不改变维护周期或降低产品质量。通过添加机器学习和人工智能，可以实现这些优化的自动化，这样系统就可以自给自足或远程控制。