当前,广州积极促进数字技术与实体经济深度融合,加快建设先进制造业强市。数字技术从概念阶段走向实际应用阶段,驱动制造业、建造业等实体产业和城市治理进入数字化、网络化和智能化时代。在此背景下,城市高质量发展如何实现能力、能级和能效稳步提升?
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广州科创:中流击水的砥柱力量
华南理工大学工商管理学院二级教授,博导、广州数字创新研究中心主任张振刚接受南方日报记者专访时,引入了数字孪生概念。在他看来,通过数字孪生赋能产业发展过程中的纵向集成、横向集成、端到端集成,将促进价值链创新跃升为价值网创新。
数字孪生提升企业创新能力与城市发展能效
数字孪生是指,充分利用物理模型、传感器和数据,在虚拟空间中完成映射,并充分利用两者的双向交互反馈、迭代运行,对实体空间的全生命周期运行进行感知、诊断、预测、控制和优化,进而实现实体与虚拟空间共享智慧与协同发展的过程。
张振刚表示,数字孪生可以在微观和宏观两个层面发挥作用:一方面,产品数字孪生、生产数字孪生、设备数字孪生将助力提升企业创新能力;另一方面,企业数字孪生、产业数字孪生、城市数字孪生可共同提高城市发展能效。
以数字孪生技术挖掘数据资源,产生新颖、独特、具有市场价值的产品模型,对产品的可制造性进行虚拟验证,可加快产品设计迭代优化的速度,提升研发效率和生产柔性。张振刚认为,企业发展产品数字孪生,将加快产品的更新换代,提高市场竞争力。
同时,企业发展生产数字孪生,指导产品制造、装配过程的工作,将减少生产过程的错误,提高生产效率;发展设备安装和运维数字孪生,在工厂设计和产线调试方面可提质增效。例如,广州明珞汽车装备有限公司设备安装和调试90%的工作都在虚拟空间中进行,其个性化产线交付期由2年缩短为4.5个月,企业竞争力明显增强。
因此,广州要支持建设数字化工厂,发展大规模柔性制造。张振刚谈道,数字孪生技术可以支撑智能生产系统的设计、建设以及运营管理,实现大规模柔性制造。
张振刚还建议,广州要支撑以智能芯片、元宇宙等产业为核心的数字孪生产业健康发展。广州可在人工智能与数字经济发展试验区,开展人工智能和数字孪生技术的场景研究及社会实验,进一步完善和健全促进数字孪生技术发展的产业激励政策。张振刚说道。
数字孪生促进三个集成强化产业能级
在张振刚看来,建设先进制造业强市需要面对数字化的纵向集成、横向集成,以及端到端集成。
在生产制造环节,数字孪生技术的应用将推进人与设备、设备与设备、产线与产线、车间与车间、工厂与工厂之间的数字化纵向集成,提高生产效率。张振刚指出,中国联通广州公司与珠海格力电器有限公司合作建设以5G技术为核心的工业互联网,赋能黑灯工厂建设等,在降本、提质、增效方面取得了明显成绩。
横向集成则是指企业内部和企业之间实现物质、能量、信息的融通。积极发展数字孪生技术在横向集成中的应用,将促进提高行业的发展能级。张振刚认为,这将有力促进了企业发展规模的迅速扩大,广州白云电气集团运用数字孪生技术,建立智慧供应链、智慧生产线,实现大规模柔性制造,仅一个单体数字化工厂就可以达到年产值30亿元。
此外,在跨场景中应用时,数字孪生技术可促进工业互联网和消费互联的融通,实现制造商、供应商、服务商和客户的有机融合,促进生态共创、联体共生。张振刚表示,广州市众多家居定制化龙头企业,运用工业互联网、消费互联网以及BIM建筑信息模型开展智能化的数字孪生家居定制,实现了家居定制一站配齐。这就是工业生产中的端到端集成。
通过数字孪生赋能三大集成,将促进价值链创新跃升到价值网创新。张振刚谈道。
【整理】李鹏程 关兆文
【作者】 李鹏程
【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端