（原創(chuàng)） 袁小方 張俊
全球最大的工業(yè)展?jié)h諾威工業(yè)展，即將于4月下旬開幕， 今年的漢諾威展將以“工業(yè)轉(zhuǎn)型”為主題，聚焦工業(yè)4.0、人工智能、5G和智能物流等最新產(chǎn)品和行業(yè)趨勢，數(shù)字化和過去一樣，會繼續(xù)成為其中的熱點話題。在剛剛過去的2月19日，歐盟也正式發(fā)布“歐洲數(shù)字戰(zhàn)略”，其中從不同的方向給企業(yè)的數(shù)字化制定了詳細的戰(zhàn)略和規(guī)劃，其中數(shù)字孿生體被多次提及，該戰(zhàn)略明確提出 “數(shù)字孿生體在制造業(yè)可以給產(chǎn)品、流程及系統(tǒng)構(gòu)造虛擬模型，虛擬模型能夠基于數(shù)據(jù)分析、提前預(yù)測機器什么時候會發(fā)生故障，通過提供預(yù)測性運維來提高效率。”并要求企業(yè)在政府的支持下，開發(fā)通用的平臺，提供不同的云服務(wù)接入，確保數(shù)據(jù)的安全存儲和分享，提供從人工智能到仿真、建模、數(shù)字孿生和高性能計算資源。歐洲數(shù)字戰(zhàn)略除了強調(diào)工業(yè)上的數(shù)字孿生應(yīng)用，甚至提出從2021年開始建設(shè)“地球數(shù)字孿生”，通過大數(shù)據(jù)支持氣候變化、循環(huán)經(jīng)濟、零排放、保護動物多樣性等項目，可見數(shù)字化和數(shù)字孿生已經(jīng)被上升到何等重要的程度。
數(shù)字孿生體Digital Twin這一名字最早出現(xiàn)在美國空軍實驗室2009年提出的“機身數(shù)字孿生體（Airframe Digital Twin）” 概念中，2010年美國太空署NASA《建模、仿真、信息技術(shù)和處理》中直接引用了”數(shù)字孿生體”這一叫法。過去十年來，隨著GE和美國軍方等引入該概念、技術(shù)并領(lǐng)先落地應(yīng)用，逐漸被企業(yè)和業(yè)界人士所接受并認可，成為繼“工業(yè)4.0”后另一炙手可熱的話題?？梢灶A(yù)見接下來的十年，數(shù)字孿生體將逐步過渡到深度開發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用階段。Digital Twin近年進入國內(nèi)以來，有各種不同的翻譯，有翻譯為“數(shù)字雙胞胎”、“數(shù)字孿生”和“數(shù)字孿生體”等，個人更傾向于用“數(shù)字孿生體”這個叫法，它更能準確表達所包含的概念和應(yīng)用。數(shù)字孿生體的定義也有多種，但是其指向的內(nèi)涵與應(yīng)用基本相同，其中我更喜歡著名咨詢機構(gòu)德勤的定義，簡潔清晰而且闡明它的功用：“數(shù)字孿生體是某一物理實體（或過程）的歷史或當(dāng)前行為的數(shù)字化描述。這是一種持續(xù)化的數(shù)字化描述，有助于優(yōu)化業(yè)務(wù)績效。”
在工業(yè)領(lǐng)域，數(shù)字化轉(zhuǎn)型正如火如荼的進行，無論是在美國、歐洲還是中國，工業(yè)生產(chǎn)與最尖端通信技術(shù)互相融合，逐漸步入全自動化時代，隨著AI人工智能的發(fā)展，結(jié)合人工智能的技術(shù)，工業(yè)生產(chǎn)也將完全實現(xiàn)智能化與萬物互聯(lián)。在這個跑道上沒有一個國家和企業(yè)愿意落后于他人，都在互相追趕學(xué)習(xí)中進步。
威圖作為機柜行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者與創(chuàng)新先鋒， 基礎(chǔ)業(yè)務(wù)是傳統(tǒng)的工業(yè)與IT機柜的生產(chǎn)和銷售，加上機柜溫控與機柜配電業(yè)務(wù)，目前每項業(yè)務(wù)都做到了全球第一和第二的位置，是業(yè)內(nèi)毫無爭議的隱形冠軍。面對數(shù)字化的浪潮，在過去數(shù)年間，作為工業(yè)4.0的踐行者和先鋒，
威圖已經(jīng)從傳統(tǒng)的機柜系統(tǒng)的供應(yīng)商成功轉(zhuǎn)型為電氣柜集成的價值鏈供應(yīng)商，并在價值鏈的每一個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了數(shù)字化。另外威圖近年來收購了一些IT基礎(chǔ)設(shè)施、云服務(wù)與大數(shù)據(jù)的公司，來滿足工業(yè)對于數(shù)字化的需求。
易盼（EPLAN）作為威圖的姊妹公司，作為全球工程設(shè)計和項目管理領(lǐng)域軟件解決方案服務(wù)商，EPLAN專注開發(fā)CAE工程解決方案，并為客戶優(yōu)化設(shè)計流程提供專業(yè)化建議。全球45,000多家知名用戶已借助EPLAN公司軟件產(chǎn)品與服務(wù)確保其競爭地位。威圖聯(lián)合易盼，將威圖的硬件解決方案聯(lián)合EPLAN軟件行業(yè)的設(shè)計、集成與咨詢能力，在電柜集成的各個環(huán)節(jié)有效幫助客戶大幅提升企業(yè)智能與數(shù)字化效率。
眾所周知，電氣柜集成主要包括四個環(huán)節(jié)：
第一：規(guī)劃與設(shè)計
規(guī)劃與設(shè)計也是數(shù)字化的起點， 是從虛擬層面設(shè)計產(chǎn)品—從合理的工程設(shè)計到實際使用全過程。易盼EPLAN可以提供最為先進的電氣工程軟件，工程師可以在Data Portal中直接在線訪問眾多產(chǎn)品制造商的高質(zhì)量產(chǎn)品目錄，快捷、方便地查找標(biāo)準化通用產(chǎn)品數(shù)據(jù)，與人工流程相比，項目規(guī)劃可節(jié)省大量時間。
在設(shè)計與畫圖過程中，通過EPLAN P8系統(tǒng)設(shè)計軟件，可使用易盼數(shù)據(jù)門戶，為您在設(shè)計階段之初節(jié)省時間，且給您帶來延續(xù)至調(diào)試階段的全過程優(yōu)勢。易盼Pro面板使您能夠通過3D建模來設(shè)計和開發(fā)能源控制控制柜、開關(guān)設(shè)備及配電系統(tǒng)。僅需使用一次應(yīng)用軟件即可處理多重工程設(shè)計任務(wù)——從生成電路圖到安裝圖3D規(guī)劃，再到模擬接線。易盼的數(shù)字孿生技術(shù)基于所有工程設(shè)計數(shù)據(jù)創(chuàng)建3D虛擬模型。數(shù)字孿生技術(shù)為人工流程環(huán)節(jié)以及電氣部件安裝集成各環(huán)節(jié)（如機械加工、線纜預(yù)加工、配線及端子裝配等）的自動化和數(shù)字化帶來巨大機遇。數(shù)字孿生包含下游環(huán)節(jié)的所有信息，可按照要求的深度和時間用于各個環(huán)節(jié)。數(shù)字孿生是數(shù)字化的核心元素，也是安裝集成和開關(guān)柜制造環(huán)節(jié)優(yōu)化、自動化和實施的基礎(chǔ)。
數(shù)字化的需求將仿真推到一個新的高度，威圖可以通過Ritherm熱管理軟件實時仿真柜內(nèi)的熱量損失和熱點模擬，提供最優(yōu)的產(chǎn)品選型及配合，以及空調(diào)最佳的安裝位置。通過數(shù)字孿生技術(shù)，可以按照通風(fēng)要求，通過熱點和禁區(qū)可視化來避免規(guī)劃錯誤，有效的避免柜內(nèi)熱量集聚造成的電氣元器件過熱引發(fā)設(shè)備宕機以及火災(zāi)事故等，并降低成本且提高生產(chǎn)運營效率。威圖Ritherm軟件可解決溫控要求的所有復(fù)雜計算問題。該軟件能夠打造定制化解決方案，且其結(jié)果可用于歸檔。易盼Pro面板的“熱學(xué)設(shè)計整合”功能還可用于合理布置機柜內(nèi)的選定部件并提高規(guī)劃的熱學(xué)可靠性。RiTherm符合機柜冷卻裝置的EC/TR 60890 890 AMD 1和DIN 3168標(biāo)準。
第二：采購端的數(shù)字化
現(xiàn)代ECAD系統(tǒng)不屬于獨立式解決方案，客戶IT基礎(chǔ)設(shè)施深度整合功能能夠?qū)⑸傻奈锪锨鍐巫詣愚D(zhuǎn)移到現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)中，用于報價和物料采購。 理想的工程設(shè)計解決方案不僅僅包括市場主流ERP、PDM和PLM系統(tǒng)的標(biāo)準化接口，還包括將軟件整合到客戶IT系統(tǒng)環(huán)境的個性化工具。
通過EPLAN軟件，工程師計好圖紙，自動跑出BOM表后，采供工程師和電氣工程師可以方便快速的利用威圖線上RiCs配置程序進行機柜系統(tǒng)產(chǎn)品選型并做配置，包括附件的選型，安裝板和機柜門板側(cè)板的開孔等，也可以通過power engineering軟件來進行柜內(nèi)配電元器件的配置選型，并完全符合IEC61439標(biāo)準。
通過數(shù)字化手段完成物料選型后，威圖網(wǎng)店Online shop集成式產(chǎn)品搜索器使您能夠快捷、簡便地選擇適合的解決方案包括附件等， 揀選功能可用來向各項目購物車添加內(nèi)部產(chǎn)品，簡化整個過程，目前在德國已實現(xiàn)以凈銷售價格的形式呈現(xiàn)產(chǎn)品價格。通過EDC電子數(shù)據(jù)交換體統(tǒng)，電子訂單處理自動化，過程更高效、更可靠，另外也可以降低處理成本——減少因手動處理造成的錯誤，還可以可通過二維碼獲取產(chǎn)品信息。威圖提供威圖產(chǎn)品掃描App。 該App可掃描二維碼，讀取內(nèi)容，獲取數(shù)據(jù)表、操作說明、認證及附件詳情、備件及服務(wù)等所有相關(guān)產(chǎn)品信息。該App還可生成掃描清單，導(dǎo)出CSV格式的掃描產(chǎn)品清單供后續(xù)使用，可通過電子郵件轉(zhuǎn)發(fā)，還可在掃描歷史中追蹤已掃描產(chǎn)品。
第三：生產(chǎn)端的數(shù)字化
在機柜生產(chǎn)領(lǐng)域，威圖是第一家按照工業(yè)4.0的理念，數(shù)字化生產(chǎn)機柜的廠家。在威圖德國的海格工業(yè)4.0工廠， 已經(jīng)數(shù)字化生產(chǎn)并交付下一代的AX機箱產(chǎn)品，智能化與數(shù)字化貫穿整個生產(chǎn)與交付環(huán)節(jié)。
而在電氣柜的集成階段，線纜處理（切割、剝線、壓線），機柜開孔、端子裝配及元器件安裝等環(huán)節(jié)缺一不可。而威圖在每一個環(huán)節(jié)都完全打通了數(shù)字化的鴻溝，從PLAN產(chǎn)生虛擬樣機到導(dǎo)出3D模型和數(shù)據(jù)貫穿整個集成的過程，完美實現(xiàn)了價值鏈的閉環(huán)。另外威圖也提供各種從自動線纜處理設(shè)備、自動開孔設(shè)備和安裝工具。而數(shù)字孿生在集成的過程中扮演著至關(guān)重要的作用，如制備不同長度部件（如DIN導(dǎo)軌、支撐軌、電纜槽及電纜槽蓋），裝配元器件所需的全部鉆孔數(shù)據(jù)等都需要基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。 舉例來說，Secarex AC 18切割中心可精準剪切線纜槽、蓋板及DIN導(dǎo)軌，通過數(shù)字孿生手段可比手工加工節(jié)省超過一般的時間，而且可以減少廢料產(chǎn)生，降低物料成本。
而使用Perforex BC機柜自動開孔設(shè)備，可以直接將Eplan里的開孔數(shù)據(jù)導(dǎo)入到設(shè)備中進行快速高精度無差錯的自動開孔。與手動加工相比，碳鋼加工速度是原來的8倍，不銹鋼加工速度是原來的20倍， 即使Perforex BC每年只加工150臺機柜，僅需2.5年即可收回成本，而且單機編程簡單易學(xué)，程序可重復(fù)使用，一個高中或技校生即可操作，可節(jié)省大量人力。
第四：運維端的數(shù)字化
得益于威圖的數(shù)字化和智能控制技術(shù)，可以確保電氣柜系統(tǒng)實時提供所有操作、服務(wù)和能源數(shù)據(jù)的智慧數(shù)據(jù)分析功能，如機柜開門和操作的智能監(jiān)控和分級，內(nèi)部溫濕度報警、火災(zāi)報警、防盜報警、電壓電流監(jiān)測等，所有智慧服務(wù)可按需實現(xiàn)。企業(yè)無需定期進行維護，只需在發(fā)生異常情況時采取措施。這有助于提高設(shè)備可用性并降低成本。本人在“機柜空調(diào)的智能預(yù)測性運維”的文章中提出具體的應(yīng)用案例。如機柜系統(tǒng)匹配的空調(diào)，無論是在高速運轉(zhuǎn)的機床上還是不能任意停機的煙廠、汽車廠都至關(guān)重要，需要能夠?qū)崿F(xiàn)智能預(yù)測性遠程運維，這時底層的可靠且實時數(shù)據(jù)必不可少，是預(yù)測性維護能夠落地的先決必要條件，機柜和空調(diào)的運行數(shù)據(jù)需要同步上傳到中控控制室和云端，維護人員可以在控制室或者使用手機即可實時訪問空調(diào)和機柜系統(tǒng)，讀取報警信息并規(guī)劃提前維護與替換等。
最后需要說明的是，在工程設(shè)計階段創(chuàng)造出產(chǎn)品的數(shù)字孿生模型后，在其整個生命周期內(nèi)將以附加數(shù)據(jù)進行增強。訂單處理、生產(chǎn)、物流、監(jiān)控系統(tǒng)——所有環(huán)節(jié)都將產(chǎn)生并增添數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)更深入地理解產(chǎn)品，更高效地生產(chǎn)并持續(xù)改善產(chǎn)品。，
威圖和易盼，作為您在電氣控制行業(yè)強有力的合作伙伴，通過價值鏈上的數(shù)字化決方案，助力控制柜和開關(guān)柜制造的可持續(xù)發(fā)展。
