近年的科幻電影里,可無限回溯的“平行宇宙”成為熱點概念之一。它大大的拓展了文藝作品的創作空間,也讓人們不禁思考,如果我們有辦法窮盡所有可能性,是否就能找到關于未來的“最優解”?
這個問題聽上去極為宏大和深邃,但在科技創新和制造領域卻并非天方夜譚。硅谷就曾有句名言叫做“快速失敗”,它不指代犯錯,而是說要實現創新,就需要從一次次失敗的實驗中快速學習,最終形成最有效的解決方法。
在國內,作為最早探索智能制造和工業互聯網的企業,卡奧斯COSMOPlat打造的智能5G+大規模定制虛實融合示范驗證平臺也是出于這樣的思維。以大規模定制模式為核心,平臺將數字孿生和真實的產線融合在一起,企業可利用平臺開展多技術跨界的融合集成測試,讓數字信息代替物理實體進行“彩排”,從而快速搭建和驗證不同行業的新技術和新解決方案。
今天,從十幾米長的驗證平臺上獲得的新技術和新經驗,被卡奧斯COSMOPlat用在了海爾上海洗衣機互聯工廠中。在這里,一座基于數字孿生技術打造的“虛擬工廠”晝夜不息,在籌劃建廠、生產運營和調試優化中代替實體工廠完成一次次“彩排”,并在無數“平行宇宙”中分析決策,在現實中輸出“最佳答案”的同時,也讓可視化、高可靠、易操作的“工業元宇宙”走入現實。
以虛映實,打造“元宇宙”基礎設施
“與現實一樣,‘元宇宙’要搭起來,首先需要構建其基礎設施。”正如海爾卡奧斯工業智能解決方案經理丁兆增所說,在建廠階段,卡奧斯COSMOPlat就通過D3OS數字孿生解決方案,為工廠完成了元宇宙的“基礎設施”構建。
通過1:1打造與工廠中設備、產線實體完全一致的數字模型,規劃人員可以通過拖拉拽、無代碼的方式在虛擬環境中“建工廠”,搭建產線模型并進行工序排布的仿真模擬。在傳統模式下,洗衣機工廠的骨架焊接線通常會位于洗衣內筒線一側,而通過布局仿真,工廠創新的將骨架焊接線放到內外筒預裝線旁,不僅做到了大件不落地,也在倉儲面積、物流頻次等方面有了質的提升。
如今,這座“以虛映實”的虛擬工廠可完成對工廠全部產線、設備實時采集和跨空間呈現,原本實際生產環節中的“黑盒”也被全部打開。例如,洗衣機內筒采用激光焊接技術,為保障設備精準度,設備運行中會保持全封閉狀態,無法看到生產的過程。而數字孿生則可以完全將設備日常運行動作實時還原,完成對運行動作的監控,并記錄設備的運行數據。
而這個數字世界還不僅聯通了機械與設備。對于在這座“元宇宙工廠”工作的“新產業工人”來講,全場景交互孿生培訓的新模式貫通全廠可開放空間,讓他們在接受崗位培訓、提升數字技能的同時,也可以在“工業元宇宙”的新世界中隨意漫游體驗。甚至消費者也有機會通過“工業元宇宙”和“消費元宇宙”的鏈接,個性化定制自己喜歡的產品,并在線上平臺實時查看其生產過程。
以虛優實,發掘工業數據價值
除了業界公認、大眾熟知的沉浸感、可視化之外,隨著工廠場景的信息化、數字化日漸深入,基于數據空間、人工智能等技術,卡奧斯COSMOPlat也在打造一個開放交互且數據實時留存的數字世界,實現對現實物理空間和時間的超越,讓現實世界生成的數據在“工業元宇宙”中真正管起來、用起來。
在空間維度上,外部的管理人員、設計人員可以在工廠的孿生世界中實現具備空間感、沉浸式的協同溝通,供應商質量、物流數據的全局可視也會讓所有不良品和物料無處藏匿,打破企業內部和產業鏈企業間的空間隔閡和數據壁壘。
而在時間維度上,受益于數據的流通和應用,“工業元宇宙”甚至可以突破時間流逝的單一性。例如,通過一物一碼、一機一檔,工廠可以隨時查看過往每個產品或部件的生產過程及每個設備運作狀態,實現產品整機、零部件、生產設備、物流設備等全周期可追溯,數據100%可溯源。同時,在虛擬的產線中,工廠還通過短時間快速的仿真模擬,在實際生產前提前驗證排產排程的合理性,預測可能出現的生產問題,并提前避免或解決。
從建廠到生產,所有的低效和不合格都被留在數字空間的“試錯”中,工廠不必經歷任何無謂的冒險與資源的浪費,甚至可以在1:1還原現實世界的數字空間中,去做一些在現實世界不能做或者不方便做的嘗試,為新技術、新模式進入工業應用提供土壤,真正實現“所得超所見”。
能力升維 “制造”高端智能工廠
2022年,卡薩帝洗衣機在萬元以上的洗衣機市場中實現了份額絕對引領,成為獲得市場認可的高端品牌。如果說作為其生產基地的海爾上海洗衣機工廠讓我們看到了中國企業制造高端智能產品的能力,那么卡奧斯COSMOPlat則讓我們看到了中國的工業互聯網平臺“制造”高端智能工廠的能力,以及形成這種能力所需要的全新思維方式。
在消費級VR/AR設備難以在性能、設計、成本等方面實現平衡的當下,由數字孿生、人工智能、大數據、虛擬現實等諸多技術融合場景打造的“工業元宇宙”似乎已經成為了離“元宇宙”最近的地方。目前,卡奧斯D³OS 數字孿生解決方案已在高端裝備、汽車配件、礦山、軌交等個行業落地應用,并在國內首臺雪蠟車研發、三星堆智慧考古等領域實現賦能,不僅拓展了數字技術的應用外延,也為企業和用戶提供了“虛擬制造現實,智能決策生產”的變革式體驗。
針對“工業元宇宙”未來發展規劃,海爾卡奧斯工業智能解決方案經理丁兆增表示,“我們將會堅定自身對‘工業元宇宙’的認知,堅持以開放的生態發揮自身在虛擬生產、仿真優化等方面的優勢,與行業領先的企業、服務商共同探索和實踐,助力更多企業實現數字化轉型的愿景。”
孕育自航天工業的數字孿生技術,如今正在幫助人們重新認識、管理工業實體制造。這種數字化對實體的反哺,也將帶來一系列新的商業應用與社會進步。卡奧斯COSMOPlat也將加速企業數字化轉型和“工業元宇宙”關鍵技術攻關與解決方案培育,助力更多企業探索與發掘數據價值,邁向高質量與可持續發展。