Siemens应用数字孪生技术将制造成本减半返工率降至1%

随着越来越多的航空航天公司采用数字孪生来简化工程和制造流程，该技术的优势日益明显：显著降低生产成本，并实现更快、更高效的工作流程。

数字孪生将现实与数字模型和模拟融合在一起，可以帮助公司优化产品开发周期的每个阶段，从工程到规模化制造、运营甚至维护。

Siemens数字工业软件公司航空航天、国防和船舶行业副总裁托德·图希尔 （Todd Tuthill） 表示，Siemens已帮助众多航空航天原始设备制造商 （OEM） 利用数字孪生技术实现流程现代化，并已帮助客户将制造成本降低了一半。图希尔告诉AIN ，在飞机开发中使用西门子数字孪生技术的主要航空航天和国防项目已将工程返工成本从 20% 降低至约 1%。

借助Siemens及其Xcelerator软件套件，加州初创公司JETZERO相信，它能在短短五年内让一架载客250人的翼身融合式客机获得认证并投入使用——“对于一款全新机型来说，这真是一个极其激进的时间表，”Tuthill承认。相比之下，这大约是波音和空客认证其最新设计机型787和A350所需时间的三分之二。

“他们承受不起任何错误，”他谈到JETZERO时说道，该公司已获得达美航空、联合航空和阿拉斯加航空等主要航空公司的投资。“数字孪生技术让他们能够在飞机制造完成之前就进行试飞，让他们能够在工厂建成之前就完成飞机的制造，”他解释道。“我希望能够尽早发现错误。我希望在数字世界中进行这些错误，这样我就能先于实际进入现实世界而纠正它们。而这正是数字孪生技术能够做到的。它让你能够在飞机真正制造出来之前就进行制造、试飞、操作以及所有相关的工作。”

除了飞机设计外，JETZERO 和其他航空航天业公司还在使用数字孪生技术来规划和模拟生产线。建造一架新飞机的生产设施需要数亿美元，而一旦工厂投入运营，规划过程中出现的错误将需要高昂的成本来修复。

“我迫不及待地想建一座工厂，却发现我设计错了，”塔希尔说道。借助数字孪生技术，制造商可以在工厂破土动工之前模拟工作流程并发现潜在问题。除了飞机型号合格证之外，拥有生产线的数字孪生技术还可以帮助简化获得美国联邦航空管理局（FAA）生产许可证的流程。

就 JETZERO 的案例而言，“他们将公司押注于我们的技术——他们将在第一次就设计正确，并且他们的制造将按时获得生产认证，”他表示。

沉浸式工程

在本周的巴黎航展上，与会者可以在西门子展厅内看到西门子数字孪生技术的最新进展，Siemens在那里展示了一种沉浸式工程体验，据称这将打开“工业元宇宙”的大门。

在工业元宇宙中，工程师和技术人员可以在保持自然视觉的同时，在现实工业环境中可视化并与虚拟3D模型（即数字孪生）进行交互。西门子正与索尼合作，利用索尼的SRH-S1头显作为平台推出这项技术。

NX Immersive Designer 计划于 12 月正式上市，它融合了增强现实、生成人工智能和自然语言处理功能，为用户提供身临其境的互动体验。

Siemens表示，这款头显配备 4K 分辨率的高清 1.3 英寸 OLED 微型显示屏，并采用专有渲染技术，可实现实时、高清、逼真的 3D 物体渲染。它配备环形和指针控制器，并针对与 3D 物体的直观交互和精确指向进行了优化，用户可以使用语音命令与界面进行交互。

对于科幻爱好者来说，Siemens正在开发的沉浸式工程技术听起来可能类似于《星际迷航》中的全息甲板。据塔希尔所说，它本质上就是这样的，或者至少是它的发展方向。“全息甲板很快就会面世，我们是提供该技术的领先公司之一，”他说道。