設備故障診斷系統資訊：數字線索和數字孿生集成了人工智能和傳感器數據

數字線索和數字孿生集成了人工智能和傳感器數據

數字結對的概念誕生于2000年左右。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現了傳統“傳感器+信號調理器”和“傳感器+監測儀表”模式的振動測量系統的功能；適合構建經濟型高精度振動測量系統。電渦流位移傳感器能靜態和動態地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。無線振動傳感器基于無線技術的機器狀態監測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態報警。應用于工業設備狀態管理及監測控制系統；適合現場設備運行和維護人員監測設備狀態，及時發現問題，保證設備正常可靠運行。數字線索和數字纏繞的概念已經提出十幾年了，已經成為美國空軍和洛馬公司(Digital Brocade)的頂層戰略。它們正被美國國防部、美國空軍和NASA大力推廣，并在美國和歐洲的航天項目中得到實際應用。未來幾年，美國國防部將大力推動實施以數字線索和數字雙胞胎為核心要素的數字工程戰略。此外，達索系統公司、西門子等工業軟件解決方案提供商也開始大力推廣這一理念。不久前，西門子剛剛憑借其數字結對獲得了國內某機構頒發的智能制造領域獎。中國的軍事和軍工整體在數字領域起步較晚。目前，在基于模型的系統工程方面，中國與美國的差距很大。他們可能仍然對數字線索和數字雙胞胎的概念極其陌生，甚至可能認為他們在推測舊的概念。隨著物聯網、大數據的興起和虛擬建模技術的發展，數字雙胞胎被推到了前臺。2013年，美國空軍在全球地平線的頂層科技規劃文件中，將數字線索和數字雙胞胎的并列視為改變游戲規則的顛覆性機會。2014財年以來，組織洛馬、波音、諾格、通用電氣、普惠等公司開展了一系列應用研究項目，陸續取得成果。數字結對，我們可以評估和優化可制造性、可檢測性和可支持性，并支持航天設備的生產、使用和支持。F-35生產線的數字孿生是一個重要的應用，它可以在以前的生產線建成后重新使用其廢棄的模型，在感興趣的位置添加標簽來收集相關數據，并三維模型的變化來實時監控生產線的運行情況。這樣可以獲得比視頻更多的信息，支持遠程故障診斷。在F-35機身的生產中，Norge公司建立了數字線索基礎設施，以支持材料審查委員會做出劣質產品處理決定，并數字結對改進了幾個工程流程:自動收集數據并實時驗證劣質產品標簽，將數據(圖像、工藝和修理數據)精確映射到計算機輔助設計模型，使其可以在三維環境中可視化、搜索和顯示。在三維環境中實現快速準確的自動分析來縮短加工時間，改變制造工藝或部件設計來降低加工頻率。工藝改進，諾格公司處理F-35進氣道加工缺陷的決策時間縮短了33%。這個項目獲得了2016年美國國防制造科技獎。

從本質上來看，數字孿生是一個對物理實體或流程的數字化鏡像。創建數字孿生的過程，集成了一種人工智能、機器學習和傳感器網絡數據，以建立自己一個企業可以實現實時更新的、現場感極強的真實模型，用來作為支撐物理知識產品具有生命周期各項經濟活動的決策。