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虚实同频!铁建重工搭建数字孪生“虚拟制造车间”

2026-08-11 11:42:54来源:铁建重工 关键词:数字孪生重型装备智造制造业阅读量:53

导读:铁建重工长沙园区落地重型装备数字孪生智控平台,打通多系统数据壁垒,依托 AI 仿真优化生产调度,针对盾构机主驱动装配、焊接工序开发专属智能模块,核心工序效率提升 25.4%;企业主导参与两项 ISO 国际标准,后续将持续完善整机总装数字化管控。
  走进铁建重工长沙产业园区,车间管理的传统模式正在迎来新变化。
 
  管理人员不用往返各个工位奔波巡检,一块巨型数字大屏就能完整复刻实体厂房全貌,下料、焊接、主驱动装配全流程虚实同步运转。
 

掘进机智能工厂控制平台

 

  这套依托数据-模型双驱动打造的数字孪生智控平台,瞄准重型装备制造的普遍难题发力,既搭建起全局化智能管控底座,又在核心工序打磨专属创新技术,为大国重器生产打造全新智造模式。
 
  全域数字底座筑基
 
  盾构机、TBM属于定制化重型装备,生产跨度大、工序分散,是典型的小批量离散制造。
 
  长期以来,行业痛点十分突出。设备、工艺、质检数据分散在各个工位,物流堵塞、设备隐患只能靠人工巡查发现,问题暴露滞后,直接拉长交付周期。
 
  同时,焊接、精密装配这类关键工序过度依赖老师傅经验,班组操作标准不一,返修、物料损耗居高不下,工序衔接不畅还容易造成物料积压、工位闲置。
 
  针对这些普遍难题,铁建重工搭建起一体化数字孪生底座。车间内焊接机器人、AGV转运车、精密装配专机的运行数据,通过边缘设备实时汇总,搭建出和实景厂房1:1还原的三维虚拟空间,打通MES、QMS、SAP等多套业务系统的数据壁垒,形成完整的数字化管控闭环。
 
  和普通数据看板不同,这套平台搭载AI仿真模型,能提前做生产推演。
 
  正式排产前,工作人员可以在虚拟场景测试多套生产方案,自动核算工序耗时、大件转运路线,提前找出物流拥堵点位。不用停产试错就能优化调度节奏,平衡各工位产能,从源头减少生产卡点,实现全厂全局统筹调度。
 
  核心工序精准赋能
 
  依托全域数字底座,平台优先落地主驱动装配、焊接两大核心场景的智能模块,整机总装相关功能正在规划建设阶段,分步骤推进全链条智能化升级。
 
  主驱动是盾构机的核心部件,装配精度要求达到微米级。
 
  系统搭载三维设备碰撞识别功能,实时监测装配工装、作业设备的空间距离,一旦间距低于安全阈值,大屏立刻高亮预警,规避设备干涉风险。质检数据同步接入系统,装配扭矩、尺寸检测信息全程留痕可查,省去人工定点盯守的繁琐环节,补齐精密装配动态预警短板。
 
  焊接质量决定装备服役寿命,多层焊接内部温度、形变肉眼很难观察。
 
  平台运用优化后的多物理场仿真算法,把原本数小时的力学计算缩短至秒级可视化呈现,系统根据板材厚度、坡口样式自动推荐适配的焊接参数,自主调控作业节奏。统一全厂焊接工艺标准,减少气孔、未熔合等常见缺陷,摆脱过往工艺调整全靠人工经验的局限。
 
  同时,平台对整机总装全流程生产数据进行在线同步管理,解决离散制造核心堵点痛点,实现虚实进度对标和精细化管理,配套智能故障方案库,降低整机调试门槛。
 
  目前,依托这套平台,主驱动装配、焊接核心工序加工效率提升25.4%,人工巡检、抢修工作量明显减少,返修物料损耗持续降低。依托实践积累,铁建重工主导、参与编制2项ISO国际标准,为同类重型装备工厂提供可借鉴的数字化转型样本。
 
  从来回跑车间巡查,到大屏全景把控生产;从凭经验调试工艺,到AI仿真智能优化,数字孪生平台是铁建重工“把车间搬上电脑”的典型实践。
 
  下一步,铁建重工将持续迭代仿真与AI能力,完善总装场景建设,把更多零部件产线纳入虚实管控体系,用细分场景的技术创新,夯实重型装备精益智造的数字根基。
 
  本文系转载自铁建重工,转发此文目的在于促进信息交流,不存在盈利性目的,此文观点与本站立场无关,不承担任何责任。未经证实的信息仅供参考,不做任何投资和交易根据,据此操作风险自担。如无意侵犯媒体或个人知识产权,如有侵权请告知,我们将在第一时间做删除处理。
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