關(guān)于數(shù)字孿生

數(shù)字孿生Digital Twin，是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。

數(shù)字孿生是個普遍適用的理論技術(shù)體系，可以在產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、醫(yī)學(xué)分析、工程建設(shè)等諸多領(lǐng)域應(yīng)用。2015年之后，世界各國分別提出國家層面的制造業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。這些戰(zhàn)略核心目標(biāo)之一就是構(gòu)建物理信息系統(tǒng)（Cyber-Physical System，CPS），實現(xiàn)物理工廠與信息化虛擬工廠的交互和融合，從而實現(xiàn)智能制造，數(shù)字孿生作為實現(xiàn)物理工廠與虛擬工廠交互融合的最佳途徑，被國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)界和企業(yè)高度關(guān)注。

作為一家經(jīng)營超過30年的工業(yè)軟件解決方案和開發(fā)服務(wù)公司，萬可子公司美名軟件也在自己熟悉的工業(yè)裝備以及智能制造領(lǐng)域做了相應(yīng)的應(yīng)用研究和軟件研發(fā)。

本文主要介紹新一代網(wǎng)頁組態(tài)軟件產(chǎn)品WAGO SCADA，以及基于WAGO SCADA實現(xiàn)的Web 3D可視化、數(shù)字孿生應(yīng)用案例，比如車間產(chǎn)線及生產(chǎn)設(shè)備的3D可視化狀態(tài)監(jiān)控、故障預(yù)測和健康管理等等。

關(guān)于WAGO SCADA

WAGO SCADA是一款基于IoT架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)Web技術(shù)的新一代組態(tài)軟件系統(tǒng)。

產(chǎn)品特點(diǎn)

基于HTML、CSS、Javascript等標(biāo)準(zhǔn)Web技術(shù)

支持多種瀏覽器訪問，如Edge、Chrome、Firefox

支持在各種Android/iOS設(shè)備上進(jìn)行訪問

支持3D，數(shù)字孿生

支持WAGO PLC的Cloud Connectivity功能

支持MQTT協(xié)議，可接入多種工業(yè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備

支持本地和公有云兩種部署      

支持Windows/Linux操作系統(tǒng)

支持容器化部署      

采用高性能時序數(shù)據(jù)庫

采用IoT分布式架構(gòu)，性能可彈性伸縮

數(shù)據(jù)通信

WAGO SCADA軟件內(nèi)置了多種數(shù)據(jù)采集工具，支持多種設(shè)備和通訊協(xié)議。

數(shù)據(jù)源驅(qū)動部分和主系統(tǒng)之間采用統(tǒng)一的MQTT標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信，當(dāng)需要新增一種數(shù)據(jù)源驅(qū)動模塊時，只需要單獨(dú)開發(fā)一個驅(qū)動完成和數(shù)據(jù)源的雙向通信，然后按照標(biāo)準(zhǔn)接口再和主系統(tǒng)進(jìn)行通信即可。

案例分析

利用WAGO SCADA內(nèi)置的豐富控件，可以繪制出形象美觀的組態(tài)畫面來表現(xiàn)實際的工藝生產(chǎn)流程，并對所有的工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控，對設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)控制。為企業(yè)提高運(yùn)行效率，降低工程實施成本、提高效益提供有力支持。

數(shù)字孿生

除了擁有傳統(tǒng)桌面組態(tài)軟件所具有的標(biāo)準(zhǔn)功能外，WAGO SCADA還可通過內(nèi)置的3D View控件，將生產(chǎn)設(shè)備或者工作站的3D模型導(dǎo)入到網(wǎng)頁中，并對相關(guān)的3D組件進(jìn)行參數(shù)綁定和動畫設(shè)置，在網(wǎng)頁端對物理設(shè)備做數(shù)字化映射，實現(xiàn)數(shù)字孿生。

WAGO SCADA可以幫助制造企業(yè)以數(shù)字孿生的方式實現(xiàn)車間產(chǎn)線及關(guān)鍵設(shè)備工作臺的3D可視化監(jiān)控管理，提升生產(chǎn)效率，降低維護(hù)運(yùn)維成本，提升企業(yè)信息化水平。

案例分享

國內(nèi)某知名企業(yè)，希望對其新建的兩條全自動產(chǎn)線進(jìn)行3D數(shù)字仿真監(jiān)控。本次先以某機(jī)械手設(shè)備為例，實現(xiàn)機(jī)械手設(shè)備的3D仿真和監(jiān)控。

根據(jù)客戶的實際需求，我們?yōu)槠涮峁┝嘶?/span>WAGO SCADA的專業(yè)解決方案，實際結(jié)果驗證了WAGO SCADA頁面上的設(shè)備模型和物理設(shè)備的動作可以做到高度同步，實現(xiàn)效果超出了客戶的預(yù)期值，得到了客戶的高度認(rèn)可。

下面我們就一起來看下這3款機(jī)械手和WAGO SCADA之間的數(shù)字孿生效果：

微信小程序

隨著移動設(shè)備的普及，越來越多的用戶期望可以通過平板、手機(jī)或微信進(jìn)行系統(tǒng)訪問。

萬可子公司美名軟件順應(yīng)時代趨勢，新推出了名為“WAGO SCADA”的微信小程序，通過小程序，用戶可以在手機(jī)上隨時隨地查看組態(tài)項目的運(yùn)行頁面，了解設(shè)備的運(yùn)行情況。

商業(yè)模式及應(yīng)用前景

作為一款通用的Web組態(tài)軟件產(chǎn)品，我們提供WAGO SCADA軟件的源碼授權(quán)，支持OEM定制和二次開發(fā)，甚至與第三方系統(tǒng)或平臺做集成，適合客戶打造自主可控的云組態(tài)／網(wǎng)頁組態(tài)平臺，可在智能裝備、汽車制造、水處理、樓宇自控、石化能源、流程行業(yè)、電力等各個行業(yè)廣泛應(yīng)用。