Com o avanço da indústria 4.0, o uso de gêmeos digitais nos processos produtivos é cada vez mais difundido. A tecnologia de simulação e otimização do processo de produção de forjamento de bloco de trilho de locomotiva baseada em gêmeos digitais pode realizar a simulação precisa do processo de produção real e, em seguida, otimizar o processo de produção para melhorar a eficiência da produção e a qualidade do produto. Este artigo abordará o projeto e a implementação desta tecnologia.
Twinning digital é uma técnica que espelha objetos, sistemas ou processos do mundo real em um mundo virtual, baseado na integração de modelos físicos, atualizações de sensores, histórico e dados em tempo real. O processo de produção de forjamento de base de trilho de locomotiva pode ser simulado e otimizado em tempo real através da tecnologia de gêmeos digitais.
O sistema de simulação e otimização do processo de produção de forjamento de assento de trilho de locomotiva baseado em gêmeos digitais inclui principalmente as seguintes peças:
Aquisição e integração de dados: através de sensores e equipamentos de aquisição de dados, todos os tipos de dados durante o processo de produção de forjamento de base de trilho de locomotiva são obtidos em tempo real, incluindo temperatura, pressão e deformação.
Construção do modelo de gêmeo digital: de acordo com o equipamento de produção real e o processo, o modelo de gêmeo digital do forjamento do bloco de trilho da locomotiva será construído e o processo de produção será espelhado.
Simulação e otimização: usando o modelo digital twin, o processo de produção é simulado em tempo real para identificar gargalos e problemas no processo de produção e propor um plano de otimização.
Feedback e controle: os resultados da simulação e otimização são realimentados para o processo de produção real, permitindo o ajuste e controle em tempo real do processo de produção.
Aquisição e integração de dados: adote sensores de alta precisão e equipamentos de aquisição de dados para garantir o tempo real e a precisão dos dados. Ao mesmo tempo, através da tecnologia de integração de dados, dados de diferentes fontes são reunidos para fornecer uma base de dados completa para a construção do modelo de gêmeos digitais.
Construção de modelo de gêmeo digital: usando CAD, CAE e outras tecnologias, de acordo com o equipamento de produção real e processo, o modelo de gêmeo digital do forjamento do bloco ferroviário da locomotiva é construído. O modelo deve ser capaz de simular com precisão as diversas variações físicas e químicas do processo de produção.
Simulação e otimização: simulação em tempo real do modelo digital twin, utilizando técnicas de computação de alto desempenho. Diferentes parâmetros de processo e condições operacionais são simulados para encontrar o plano de produção ideal. Ao mesmo tempo, as tecnologias de inteligência artificial e machine learning são combinadas para alcançar a otimização inteligente do processo de produção.
Feedback e controle: os resultados da simulação e otimização são realimentados para o processo de produção real através da interface de dados. Os parâmetros do equipamento e do processo são ajustados pelo sistema de controle automático para otimizar e controlar o processo de produção em tempo real.
Aplicação de um sistema de simulação e otimização do processo de produção de forjamentos de bases ferroviárias para locomotivas baseado em gêmeos digitais em produção real e avaliação do efeito. O efeito real do sistema é avaliado comparando vários indicadores no processo de produção antes e depois da aplicação, como eficiência de produção, qualidade do produto e consumo de energia. Ao mesmo tempo, o sistema é continuamente otimizado e aperfeiçoado em conjunto com as práticas de produção, aumentando sua aplicabilidade e confiabilidade no processo de produção.
A técnica de simulação e otimização do processo de produção de forjamentos de bases ferroviárias para locomotivas baseada em gêmeos digitais é uma importante aplicação no contexto da indústria 4.0. Com a aplicação desta tecnologia, é possível realizar simulações em tempo real e otimizar o processo de produção de forjamentos de base ferroviária para locomotivas, melhorando a eficiência da produção e a qualidade do produto. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de gêmeos digitais, suas perspectivas de aplicação na produção industrial serão ainda mais amplas. No futuro, a investigação e a aplicação da tecnologia de geminação digital devem ser reforçadas para promover o desenvolvimento digital e inteligente da produção industrial.
