行业应用｜引领变革——DoCity开启“未来工厂”进化之路

早在2013年，德国率先提出了应用于工业领域的“虚实仿真融合技术”该项技术被认为是未来智能制造的核心要素。而随着近年来数字孪生、5G、AR、VR、时空AI等技术在工业领域的大规模应用，智能工业制造正在从无人车间模式，向全流程数字化生产模式，再向“工业元宇宙”未来工厂模式演进。一场虚拟与现实交互融合的“第四次工业革命”正在悄然酝酿。

日前，由相数科技设计实施，某地数字高炉项目顺利完成建设。该项目是DoCity相数数字孪生城市平台在工业生产领域的一次成功应用。

项目针对高炉铁区、高炉本体、出场铁以及相关生产设备，通过数字化手段构建一个数字世界中的完整分身。能够和高炉及相关实体保持实时交互连接，借助历史数据，实时数据、算法模型等，通过模拟、验证、预测、控制高炉生产全生命周期过程，实现对生产过程的了解、分析和优化。

区别于传统BIM系统，该项目在整个生产过程中建立了一个与真实生产环境数据实时同步的数字孪生版本，用数字化方式描述整个高炉作业系统，在数字孪生空间中进行设备诊断、过程模拟等仿真预测，可有效防止现场故障、生产异常产生的严重后果。

项目建设本着高可靠性、高可用性、可扩展性的性能建设原则以及网络安全、数据安全、应用安全的安全性原则进行整体架构设计；并基于DoCity相数数字孪生城市平台进行系统构建。真正做到了从全要素高真实度数字孪生底座建设到数字孪生应用扩展全流程支撑。

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项目总体设计方案集成态势总览、作业场景、设备生产、视频监控、能源管理、环境健康、智能预警等应用体系。利用时空数据及数字孪生技术打造生产作业系统数字基底，通过DoCity贯穿生产全流程，为各应用体系提供统一的管理机制和分析决策平台。

为生产流程管理提供包括环境、生产数据、设备安全信息、能源、视频监控、预警信息、产量、原材料消耗等全时空、全要素、全感知综合态势监测；

通过数字孪生技术，实时呈现全厂视角、高炉结构、上料过程、炉顶系统、高炉本体、渣铁系统、送风系统、煤气降尘流程、各类作业场景；

高炉生产状态的三维场景及实时数据展示，包括设备安全，人员安全，生产过程中的物料信息可通过远程实现实时管理；

炼钢区是钢铁企业的能耗大户，通过能源计划、能源计量，实现对炼钢厂水、电、风、气的有效管理，并通过能源计量考核，降低吨铁能耗；

针对设备的运行环境进行监测，监测对象包括：温湿度、消防系统、侧漏（漏水、漏油）、空调、新风机、空气质量、尘埃粒子、粉尘等；

提供设备预警，保养预警，误操作预警，从而实现设备的全生命周期自动化和智能化管理。降低了设备制造商的售后服务成本，提高了售后服务的效率和质量。

最终，通过数字孪生高炉操作系统实现各业务系统数据汇聚、全流程实时数字化管理实现生产系统的智慧化运营，给高炉生产系统带来显著的效率提升和成本下降。

该项目的成功建设是相数科技通过DoCity数字孪生平台赋能工业领域的一次阶段性拓展。未来，相数科技将继续以先进的技术与革新性的理念，通过划时代的数字孪生平台产品助力智慧工业发展，加速传统工业体系向数字化、智能化“未来工厂”转变的步伐，开启“中国智造”新篇章。

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