元宇宙可赋能橡胶工业智造升级

  2022中国橡胶年会上周在山东青岛举行。在大会同期举办的“数智赋能”主题论坛上, 中国橡胶工业协会名誉会长、青岛科技大学客座教授范仁德指出,未来工业元宇宙场景可应用于橡胶工业多个领域,赋能橡胶工业智能制造升级。

  “近年来,我国橡胶工业智能制造取得重大突破,一批轮胎企业陆续在国内外建成智能工厂,橡胶工业智能制造联盟、共同体以及网络平台陆续出现,一批高水平的智能装备相继投产应用。”范仁德强调,“但不容忽略的是,我国橡胶工业混炼生产技术数字化水平还较低,互联网架构、标识解析技术体系、标准制定相对滞后,互联网平台建设缺失,橡胶工业App开发滞后。虽然大型企业率先建成智能车间、智能工厂,但软硬件融合和产业链贯通差,数字化经济效益有待提高,而中小型企业橡胶混炼生产技术普遍落后,智能制造观念缺失,进展缓慢。”

  范仁德表示,工业元宇宙的出现,将为橡胶工业智能制造升级提供新的思路和途径。研发设计、线上质量检测、远程运维、物流仓储、员工技能培训等将成为工业元宇宙场景应用于橡胶工业的切入点。

  “橡胶工业研发设计涉及橡胶产品、橡胶机械、配方工艺、产品测试等内容。早期,研发设计采用试错方法,主要依靠经验积累、技术人员传承和反复实验,效率很低。随着信息化技术的发展,人们开始应用CAD/CAE/CAM辅助研发设计,提高了橡胶新产品的开发效率。”范仁德指出,在研发环节融合工业元宇宙,应用虚拟现实、仿真技术等,打造虚拟数字化样机,通过5G实现远程协同研发设计和实验,可显著缩短研发时间,大幅提升橡胶新产品、新设备的研发设计水平。不仅如此,依托元宇宙,科研人员还能进行远程研发实验,结合现场画面和数据,远程在线协同完成实验;设计人员利用各类虚拟现实终端接入沉浸式虚拟环境,可异地协同修改设计图纸。

  “在橡胶原材料、半成品、成品等质量检测控制环节切入工业元宇宙元素,可以大大减少维护成本,提高故障预警准确率。”范仁德说,通过在装备和成品中集成传感、控制、通信等功能,使设备全面联网,可打造质量管控检测系统,实现装备在线状态监控。通过虚拟现实/增强现实(VR/AR)、混合现实、人机交互技术,工作人员不用到现场,就可以远程监控装备运行状态。

  据介绍,远程运维主要包括对产品及设备异地安装、调试、维修,质量、安全等的监控运维,对橡胶产品和装备生产具有重要意义。传统的远程运维必须派专人到现场。后来,随着模拟实验设备和轮胎试验场的应用,质量管控水平不断提高。借助虚拟现实技术,并结合质量管控监测系统,橡胶工业企业可实现装备和产品远程运维,现场员工可以通过AR眼镜与远端专家通过视频协作完成,提高作业的准确性和效率。同时,数字孪生技术可以在沉浸式共享数字空间中,帮助客户组装、维修或更换产品。

  另外,在橡胶工业仓储物流环节,原材料、半成品、成品、设备备品备件等的输送、中转和仓储,传统上是依赖人工间歇输送的。融合工业元宇宙要素后,借助自动化立体仓库、无人引导小车、有轨引导车、智能吊挂系统、智能分拣系统、堆垛机器人、自动辊道系统,物流仓储可连续、及时、自动化进行,效率得到大幅提升。

  “员工培训可能成为工业元宇宙最先应用的领域之一。”范仁德强调,工业元宇宙可以提高员工培训用虚拟设备的技术水平,能够让学员更加直观地操作生产设备。对于工艺复杂的密炼、压延、成型生产线,利用VR和AR技术,员工可以在虚实结合的空间进行操作,提高培训效率和准确性。

  近年来,VR、人工智能、区块链、大数据、5G、可穿戴设备等技术的应用日渐成熟,这让打造橡胶工业元宇宙成为可能。范仁德表示,在这个过程中,行业要侧重于关注工业元宇宙的核心技术和切入点,结合橡胶工业实际,推动橡胶工业高质量发展。


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