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2025数实融合新机遇:数字孪生与AI驱动的中小企业全链数字化转型

日期: 2025-04-29 02:59:54来源:矿石磨粉设备

  随着数字化浪潮席卷全球,国家对于实体经济和数字化的经济的深层次地融合给予了前所未有的重视。2024年底,工业与信息化部、财政部等四部门联合印发了《中小企业数字化赋能专项行动方案(2025—2027年)》,明确了未来3年推动中小企业数字化转型的主要思路。旨在推动中小企业加速数字化转型,以新动能驱动新发展。

  根据最新发布的《中小企业数字化赋能专项行动方案(2025-2027年)》,与“人工智能制造”新战略双轮驱动,明白准确地提出:通过AI技术赋能生产全流程、构建数字孪生驱动的智能运维体系、推动园区管理向精细化跃迁。政策不仅强调技术应用,更要求形成“数据驱动决策”的闭环能力,与我司深耕的人机一体化智能系统、智能运维、精细化管理三大场景高度契合。

  政策支持:国家鼓励企业构建“虚拟工厂”,通过数字孪生技术实现设备状态实时映射、工艺参数动态优化,并推动AI驱动的缺陷检验测试覆盖率提升至90%以上。

  数字孪生工厂平台:为某工业制造零部件企业部署了高度仿真全流程孪生模型,该平台不仅实现了生产线数据的实时同步,还结合AI算法对生产设备做了健康评估。通过对历史故障数据的学习,系统能够潜在的设备故障点,减少非计划停机时间高达40%。

  此外,平台还集成了远程监控与控制功能,使得管理层可以随时随地掌握生产线状况,及时作出调整,大幅度的提升了生产效率和产品质量。

  AI工艺优化系统:在某一汽车制造的铸造车间中,我们部署了基于深度学习的AI工艺优化系统。通过对过去几年生产的全部过程中积累的数据来进行分析,系统能够自动识别影响产品质量的重要的条件,并动态调整铸造工艺参数。

  实施后,客户的产品良品率从82%明显提升至95%,同时能耗降低了18%。这不仅大幅度减少了废品率,也为公司节省了大量的原材料成本。

  政策导向:政策明确支持企业构建“设备全生命周期管理平台”,利用AI实现故障预测与能效分析,目标到2027年设备综合效率(OEE)提升25%以上。

  针对城市轨道交通运维中的高效调度、即时故障响应及预测性维护等挑战,连屏科技推出了“地铁孪生智能运维平台”。利用数字孪生技术实现了对车辆、线路以及旁边的环境的可视化管理,并结合AI技术提供了一系列智能化功能。

  通过高精度的孪生体构建和机器学习算法,平台能够超前预测人流量并动态调整列车运行计划,灵活增减车厢数量,使站点服务效率提升了15%。例如,在某大型城市的地铁系统中,该平台成功实现了对大尺度空间复杂系统的精准监控和管理,大幅度提高了运营效率和服务的品质,同时降低了人力成本。

  此外,基于AI驱动的预测性维护功能,平台集成了传感器数据与深度学习模型,实时监测设备状态并分析潜在故障模式。通过生成式AI技术,系统不仅仅可以提前预警有几率发生的故障,还能自动生成详细的维护建议和优化方案,确保列车的安全稳定运行。这种AI增强的预测性维护显著减少了非计划停机时间,并优化了维修资源的分配,逐步提升了整体运维效率。

  能耗优化引擎:我们的能耗优化引擎通过建立详细的能源流动模型并运用AI算法分析各环节的能量消耗,成功识别出如空压机和冷却塔等设备的低效运行模式。

  通过调整运行参数和改进控制管理系统等措施,最终帮助园区实现年度电费节约超40%,此外,通过动态调节照明系统和空调系统的使用,进一步提升了能源利用效率。

  该引擎还可以依据实时数据预测未来的能源需求,提前做出响应,确保资源的最佳配置,从而在保障生产效率的同时最大限度地减少不必要的能耗。

  政策红利:国家推动智慧园区建设,要求2027年前实现能耗监测覆盖率100%、安防事件响应时间缩短至5分钟内。

  在某专业数字化物流园区项目中,我司通过数字孪生技术1:1构建三维立体模型,实现了园区物理空间的精准映射。

  该平台集成了访客系统、物流数据、安防数据等多种信息,管理人能通过可视化大屏实时监控园区运作时的状态,明显提升了运营效率和管理上的水准。例如,通过实时数据反馈,园区成功优化了设备调度,减少了非计划停机时间,提高了整体资源利用率。

  此外,我们利用AI技术对多源数据来进行深度分析,提供了生产效率、设备状态及业务流程的可视化报告与预警信息。

  基于这些数据分析结果,系统能够潜在故障并给出维护建议,确保设备安全稳定运行。同时,“一张网、一张图、一中心”的集中化智能管理模式,使得园区各项运营活动得到高效科学的调度和管理,推动园区向绿色、可持续方向发展。

  在连屏科技的实践中,我们得知将数字孪生与AI算法结合不仅能模拟和优化生产流程,还能明显提高决策效率。例如,在某制造业的工艺迭代项目中,我们在虚拟环境中对新工艺进行多次仿真测试,并通过AI算法分析不同变量的影响,最终确定最优方案。这种“虚拟-现实”双向优化模式不仅减少了实际生产线调整的时间和成本,还提高了产品质量和一致性。

  此外,轻量化AI垂直大模型,经过专门设计,能够在较低的计算资源下高效运行,同时支持云端和边缘端部署。这使得中小企业无需大规模硬件投资就可以享受先进的AI技术带来的效益。

  为了促进产业链上下游的数据共享与协同,开放式API接口使我们的平台能够与主流的MES(制造执行系统)和ERP(企业资源计划系统)无缝对接。这一举措打破了信息孤岛,促进了数据流通。

  比如,在某大型工业园区项目中,通过集成多个厂商的MES和ERP系统,实现了订单、库存、生产进度等关键信息的实时同步,大幅度的提升了供应链的整体响应速度和灵活性。

  智能制造:随着政策的逐步推动,数字孪生技术将在智能制造领域实现质的飞跃,向“认知孪生”升级。这在某种程度上预示着不单单是物理实体与虚拟模型之间的数据同步,更在于通过AI算法对生产流程进行深度学习和自主优化。系统不仅仅可以实时监控生产线状态,还能基于历史数据预测潜在问题,并自动调整生产参数以优化整个决策链。这种“认知孪生”模式将明显提升生产效率、降低经营成本,并为企业的持续创新提供强有力的支持。

  智能运维:生成式AI构建“虚拟运维专家”,实现故障自诊断与修复建议生成。通过集成传感器网络与AI算法,企业可构建一个能够自我诊断并提供修复建议的智能系统。实时监测关键设备的状态,一经发现异常,立即自动生成详细的故障报告及修复方案,极大地缩短了故障处理时间,减少停机损失。此外,“虚拟运维专家”还可以依据设备正常运行数据预测未来的维护需求,确保设备始终处于最佳工作状态,从而延长常规使用的寿命并降低维护成本。

  园区管理:对于园区管理而言,未来数字孪生平台将不仅仅局限于单一园区的内部优化,而是逐步接入城市大脑,实现跨园区资源调度与碳中和目标的联动。目前我们已实现了不同园区间的数据共享与协同管理。未来,通过统一的城市级数字孪生平台,管理者可以实时监控各个园区的能耗情况,并根据实际的需求动态调整资源配置,优化能源使用效率,助力实现碳中和目标。同时平台还可以协调交通流量、应急响应等多方面的工作,全方面提升城市的综合管理水平。

  在“人工智能制造”国家战略的引领下,数实融合已从一种技术选项升级为企业生存和发展的刚需。连屏科技以政策为导向,以数字孪生+AI技术为核心引擎,致力于帮企业打通“智造-运维-管理”全链条。无论是通过数字孪生技术优化生产流程,还是借助AI驱动的智能运维系统提升设备管理效能,亦或是利用跨园区资源整合实现绿色转型,我们都旨在为用户带来降本增效的实际效益。

  未来,我们将继续深化技术创新与应用实践,不断探索更多可能,助力企业在激烈的市场之间的竞争中保持一马当先的优势。同时,我们也期待与更多的合作伙伴携手共进,共同开创数实融合的新篇章!(文中观点仅代表个人,部分图片来源于于AI)

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