基于Tecnomatix的燃氣輪機生產數字化雙胞胎實踐

彭立志

摘 要：近些年來，我國經濟飛速發展，燃氣輪機作為高端的集成重大動力裝備，在各個制造業高新技術中應用十分廣泛，但是，我國目前的燃氣輪機加工穩定性方面還存在一些問題，本篇文章就針對燃氣輪機在制造過程中的一些挑戰和發展趨勢進行了分析，提出了解決相關質量穩定性問題的具體方案。

關鍵詞：燃氣輪機 仿真 數字化雙胞胎 數字化工廠

一、數字雙胞胎的概述

近幾年來，我國各個企業都開始了數字化工廠的建設，其中數字化雙胞胎技術是最為核心的技術之一，同時也是實現中國制造2025的關鍵技術。我國新型的數字化雙胞胎技術包括數字化雙胞胎、生產工藝流程數字化雙胞胎和設備數字雙胞胎，這些核心技術受到了各個企業的重點關注，使得生產流程流程得到同步優化，實現了高效快速的創新上市。

隨著社會的不斷進步，時代不斷變遷，對于中國一些制造企業來說，想要向智能化轉型，就必須先向數字化轉型，通過數字化雙胞胎技術的全面實施，提高了企業的仿真技術，同時也降低了生產過程中的不確定性問題的發生率。

二、工廠仿真技術路線和主要功能收益分析

我國燃氣輪機火焰筒生產仿真基于Tecnomatix系列軟件實現，主要包括Plant Simulation和Process Simulate兩大模塊。在燃氣輪機火焰筒制造過程中，一般采用薄壁高溫合金，這種合金對技術人員的打孔技術有著較高的要求，并且，在加工和裝備方面十分困難，針對這一情況，我國傳統的生產模式很難快速的確定制造工業。并且由于市場周期長，穩定性存在部分差異的原因，許多企業的經濟效益受到了嚴重的影響。而針對燃氣輪火焰筒生產線仿真技術來說，可以通過互聯網技術實現數字化制造，可以將虛擬系統下建立的生產線和實際生產線相結合，使得設備運行信息和產品加工過程的呈現方式更加直觀。除此之外，這種技術可以深入分析信息集成相關技術，總結分析出來的系列問題，并針對這些問題進行設備方案的調整，由于在進行生產線仿真實踐過程中的重要一個環節就是數字化建模，這種建模軟件可以將工廠的環境設施和設備進行三維虛擬建立，進而實現對這些三維模型的輕量化。保證仿真的順利進行，提高了仿真效果。

1.設備布局仿真

在進行設備布局仿真時，系統首先會將收集到的信息進行深度集成，在集成之后，將一些設備的運行數據進行必要處理分析，以此來滿足設備的必要需求。除此之外，設備布局仿真還可以在虛擬的環境下對未來的生產線進行仿真，這樣的技術不僅僅有利于車間管理者了解未來生產線的設備組成，還可以降低由于設備不合理帶來的布局調整方面的額外投資。

2.物流仿真

物流仿真可以在虛擬的環境下對工廠的部分通道和路線進行基礎設計，使得工廠運行線路中復雜的工序可以快速運轉，不僅僅提高生產效率，還可以降低相關工作人員的勞動量。

三、工藝路線仿真和產能仿真

想要使得企業的生產產能達到最大化，那么工藝路線仿真和產能仿真則是必要的一個階段。因為對于工藝路線仿真和產能仿真來說，它可以根據火焰筒生產工藝方面的需求，將產品的零部件進行加工和梳理，并將這些信息向系統反饋，系統將這些收集到的工站信息配置到每個運行后臺中，形成了比較完整的現代工藝路線。但是這種技術也存在不足，主要體現在，當進行系統后臺配置時，原材料和空間出庫時間花費較長，針對這一問題，相關工作人員可以根據實際情況來配置小車的運行速度，綜合考慮加工的零件數量，使得運行效率達到最高水平。

在開始仿真后，系統會按照已設定好的加工路線進行一個工站一個工站的加工工作。除此之外，還可以根據設定值加入不同的生產節拍，仿真出來加工某一數量產品大概所需要的時間，為工廠管理層提供一定數據支撐，以經濟最優策略為基礎，不斷進行設備的調整和修改，直至實施策略達到最優化。

四、機加機器人仿真

對于站內具體工藝仿真來說，首先需要進行的是工藝仿真實現和工藝路線的仿真實現。在采用這兩種技術的基礎之上，利用三軸和五軸的機床機加仿真生成NC程序，進而實現機器人動作仿真和機器人運動路徑的導出和編程。除此之外，在仿真實踐過程中要不斷進行加工工藝和工位的仿真，并且要對機器人的環境設置和機器人之間的干涉進行規避，只有用這種方式才可以使得工站的整個加工過程更加的順暢，增加機器人的使用率。

總 結

總而言之，為了滿足我國現代某些企業的需求，就必須采用最新的制造技術，實現智能制造，在這個過程中就要實現燃氣輪機的升級轉型，全面推廣應用虛實互聯的數字化雙胞胎技術。本篇文章在研究基于Tecnomatix的燃氣輪機生產數字化雙胞胎實踐，通過實施火焰筒的生產線仿真，將生產現場運行數據進行分析統計，改善了我國目前燃氣輪機加工質量存在穩定性的問題。這種技術是我國社會發展的必要產物，它可以通過相關功能降低企業的投入，給企業帶來巨大的收益，因此這種燃氣輪機數字化制造仿真技術可以為制造業的企業發展做出巨大貢獻。

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