幾天前的蔚來汽車NIO Power Day上，蔚來汽車高級副總裁沈斐首次對蔚來汽車充電換電網(wǎng)絡(luò)的“大腦”——蔚來能源云的系統(tǒng)運(yùn)作方式進(jìn)行了詳細(xì)披露。這套蔚來從2015年開始投入并自主研發(fā)的智能化體系，可以幫助蔚來布局充電換電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時讀取和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施的運(yùn)營狀況以及幫助用戶規(guī)劃智能出行路線。而數(shù)字孿生技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)這些功能的核心基礎(chǔ)。
此外，蔚來汽車的充電樁、換電站、電池以及蔚來車都以數(shù)字形式儲存在蔚來能源云中。沈斐介紹，通過蔚來能源云的智能運(yùn)維系統(tǒng)，工作人員能準(zhǔn)確了解換電站儲備的電池數(shù)量、電池衰減程度、運(yùn)行健康狀況、用戶全程換電時長等，并基于數(shù)據(jù)分析情況判斷做出決策。
“通過數(shù)字化空間建立一座換電站的模型后，可以直觀看到電池倉內(nèi)的換電整個過程，甚至精細(xì)到一個螺栓是否擰緊。”沈斐說，“我們已經(jīng)有近100個換電站處于無人值守的自助換電運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)度運(yùn)營中心遠(yuǎn)程通過數(shù)字空間，了解換電站發(fā)生的一切，一旦某個部件發(fā)生故障，就可以準(zhǔn)確定位到并加以解決。”
事實(shí)上，數(shù)字孿生技術(shù)并不局限于充換電服務(wù)，它已經(jīng)在汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，包括汽車及零部件的研發(fā)、汽車生產(chǎn)以及供應(yīng)鏈管理等多個環(huán)節(jié)，尤其在汽車生產(chǎn)的智能制造領(lǐng)域，是汽車公司布局的重點(diǎn)。
特斯拉是數(shù)字孿生技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的試水者。2011年，特斯拉成立設(shè)計(jì)工作室（Design Studio），賦予其超級工廠數(shù)字孿生能力。針對汽車制造特點(diǎn)，特斯拉對美國航天局的數(shù)字孿生技術(shù)“降維”使用，降低仿真精度要求，為每一輛出廠的汽車都配備了數(shù)字孿生模型，并根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)傳感器接收到的數(shù)據(jù)，對汽車程序進(jìn)行實(shí)時更新，為用戶提供持續(xù)優(yōu)化。
在汽車生產(chǎn)制造方面，以上汽通用奧特能超級工廠為例，奧特能超級工廠電池生產(chǎn)的涂膠、合蓋等工藝，由基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)器人自動完成。設(shè)備加工方案在設(shè)計(jì)初期，會針對軌跡、速度、出膠量等工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)百次虛擬仿真，生產(chǎn)時將仿真運(yùn)行后的最優(yōu)程序輸出到現(xiàn)場設(shè)備，并配合3D視覺手段，全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測量精度小于0.1mm。
寶馬將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用到物流環(huán)節(jié)支持車輛的準(zhǔn)時交付。通過堆場管理系統(tǒng)，將實(shí)時物流數(shù)據(jù)與3D模型相結(jié)合，模擬各種物流場景，實(shí)現(xiàn)對集裝箱的精確管理。并且，工作人員能隨時了解堆場內(nèi)發(fā)生情況，更高效地為汽車生產(chǎn)提供零部件。
值得一提的是，寶馬投資了150億在沈陽建成的里達(dá)工廠是一座從最開始就完全在虛擬環(huán)境進(jìn)行規(guī)劃和模擬的工廠。根據(jù)寶馬官方介紹，廠區(qū)規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線布局以及設(shè)備調(diào)試均在Epic Games虛幻引擎3D創(chuàng)作平臺創(chuàng)建數(shù)字孿生模型并進(jìn)行模擬。
通過虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的融合，工廠各部門可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題與有待改進(jìn)之處，并及時進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，后續(xù)建設(shè)執(zhí)行環(huán)節(jié)中的返工次數(shù)得到了大幅減少。里達(dá)工廠從動工到投產(chǎn)僅用了兩年多時間，比正常工期縮短6個月。
國內(nèi)汽車公司同樣在數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用上不遺余力。一汽集團(tuán)基于數(shù)字孿生的協(xié)同設(shè)計(jì)和虛擬仿真平臺，將產(chǎn)品開發(fā)周期縮減6個月以上；基于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化工廠，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、混合現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝智能化生產(chǎn)，整車生準(zhǔn)周期壓縮7個月，訂單交付周期縮短26%以上。
長安汽車則在去年發(fā)布了基于“用戶-車企-開發(fā)者”的全鏈路打通的全場景數(shù)字孿生開發(fā)開放平臺。長安汽車董事長朱榮華介紹，該平臺是國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)駕駛、座艙、車控三域打通的整車級虛擬仿真環(huán)境，實(shí)現(xiàn)全車功能場景可編排。
數(shù)字化服務(wù)提供商埃森哲大中華區(qū)產(chǎn)品制造事業(yè)部董事總經(jīng)理蔡沈雋告訴界面新聞，數(shù)字孿生在國內(nèi)汽車公司之間正在逐步推廣應(yīng)用，生產(chǎn)車間高度自動化已經(jīng)變成可能。
“生產(chǎn)車間產(chǎn)線上發(fā)生的每一件事情，都在虛擬的數(shù)字環(huán)境里實(shí)時可見，以往不能及時注意到的問題，能夠基于數(shù)據(jù)方式進(jìn)行主動預(yù)警和干預(yù)，既提高了企業(yè)生產(chǎn)韌性，又降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。”
隨著汽車行業(yè)“新四化”變革的進(jìn)程，數(shù)字孿生正在以前所未有的速度應(yīng)用于汽車及零部件企業(yè)。蔡沈雋認(rèn)為，汽車公司需要思考如何加速包括生產(chǎn)制造在內(nèi)的大供應(yīng)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型和提升，迎接未來的挑戰(zhàn)。
