數(shù)字化轉(zhuǎn)型是全球范圍內(nèi)化工行業(yè)的轉(zhuǎn)型新浪潮。而國(guó)內(nèi)智能工廠建設(shè)也正如火如荼地開(kāi)展。但智能工廠建設(shè)不能只停留在概念階段的設(shè)計(jì)藍(lán)圖或滿足于完美的暢想。

要發(fā)展智慧工廠，以流程模擬為支撐的工藝數(shù)字孿生是優(yōu)化和決策支持不可或缺的技術(shù)，是智能工廠最核心的內(nèi)容之一。在此背景下，化工流程模擬軟件CSLAB將順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，圍繞工藝數(shù)字孿生軟件進(jìn)行卓有成效的自主創(chuàng)新和實(shí)踐。

圖 1?想象中的智慧工廠

什么是數(shù)字孿生

?圖 2?數(shù)字孿生示意

隨工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用的推進(jìn)，數(shù)字孿生（Digital Twin）被凸顯出來(lái)。數(shù)字孿生可以被視為一個(gè)或多個(gè)重要的、彼此依賴的裝備系統(tǒng)的數(shù)字映射系統(tǒng)，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(guò)程，在虛擬空間完成的映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。

要建立數(shù)字孿生，我們首先要從待建模的資產(chǎn)中提取出大量運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)——包括歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)兩個(gè)部分。而數(shù)據(jù)收集的實(shí)現(xiàn)，自然離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)、特別是物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)。

在數(shù)字孿生的概念中，AI負(fù)責(zé)提供處理物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)所必需的認(rèn)知能力。物聯(lián)網(wǎng)只是通過(guò)傳感器捕捉并生成大量數(shù)據(jù)，后續(xù)的數(shù)據(jù)管理、模式識(shí)別、數(shù)學(xué)解碼、洞察提煉與問(wèn)題解決等就要依靠AI智能模型來(lái)完成。

利用設(shè)備上的信息構(gòu)建流程模擬，用以驗(yàn)證設(shè)備的實(shí)際效能與生產(chǎn)線的運(yùn)行情況。豐富的歷史數(shù)據(jù)與設(shè)備實(shí)時(shí)指標(biāo)采集已經(jīng)讓數(shù)字孿生成為可能。

?圖 3?數(shù)字孿生構(gòu)造

CSLAB圍繞數(shù)字孿生的自主創(chuàng)新

作為工藝數(shù)字孿生的支撐技術(shù)，流程模擬是生產(chǎn)企業(yè)物料平衡、能量核算和優(yōu)化、工藝計(jì)算、設(shè)備性能計(jì)算、標(biāo)定核算、工藝脫瓶頸和調(diào)優(yōu)、在線優(yōu)化等必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)。以前流程模擬的核心技術(shù)被國(guó)外公司壟斷，國(guó)際貿(mào)易沖突和近期國(guó)際形勢(shì)讓國(guó)家意識(shí)到核心工業(yè)軟件和技術(shù)被國(guó)外壟斷的風(fēng)險(xiǎn)。

CSLAB（Chemical simulation laboratory，化工模擬實(shí)驗(yàn)室）是由北京歐倍爾軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司基于B/S架構(gòu)網(wǎng)頁(yè)版流程模擬軟件。經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)潛心研發(fā)，軟件基于公司自研的雙平臺(tái)——數(shù)字模擬計(jì)算平臺(tái)與三維虛擬可視化平臺(tái)聯(lián)合打造。

歐倍爾公司更致力于國(guó)內(nèi)外各大高校、研究院及工廠石化相關(guān)領(lǐng)域仿真軟件及仿真硬件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)和技術(shù)服務(wù)，擁有豐富仿真模擬經(jīng)驗(yàn)，其團(tuán)隊(duì)潛心研發(fā)的CSLAB軟件數(shù)據(jù)庫(kù)含有5000多種組分，計(jì)算速度迅速，結(jié)果精準(zhǔn)可靠。軟件能便捷完成化工、煉油等復(fù)雜工藝流程的流程繪制，一鍵導(dǎo)出為工程制圖的標(biāo)準(zhǔn)格式。在化工領(lǐng)域開(kāi)展大量工程驗(yàn)證，不斷優(yōu)化自身功能和性能，力求與國(guó)際通用模擬軟件（Aspen Plus, PROII, Hysys等）相當(dāng)。

?圖 4歐倍爾研發(fā)CSLAB界面展示

孿生技術(shù)的大量實(shí)踐

工藝孿生不只是一個(gè)新的概念，而是可以切實(shí)創(chuàng)造價(jià)值的技術(shù)。德國(guó)在2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式提出“工業(yè)4.0”概念，隨著工業(yè)4.0 “認(rèn)知自動(dòng)化”、“人、機(jī)交互”等新型生產(chǎn)模式快速發(fā)展和日趨成熟，為智能工廠(Intelligent Plant)場(chǎng)地組織、工作滿意度、組織承諾帶來(lái)巨大革新。

?圖 5?工業(yè)4.0都有什么

工業(yè)4.0核心為智能工廠和智能生產(chǎn)，而作為智能工廠中樞的數(shù)字孿生系統(tǒng)，具有自學(xué)習(xí)、自組織、自配置和自適應(yīng)的特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)智能制造等發(fā)展戰(zhàn)略的必須途徑。

智能工廠是智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，可以根據(jù)指令做出相應(yīng)動(dòng)作。智能工廠研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、過(guò)程和網(wǎng)絡(luò)分布式制造設(shè)備應(yīng)用。 使用數(shù)字孿生技術(shù)的綜合解決方案來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)、裝備運(yùn)維、彈性物流等流程智慧化管理及智能化應(yīng)用。

經(jīng)過(guò)歐倍爾相關(guān)團(tuán)隊(duì)潛心研發(fā)，成功開(kāi)發(fā)出CSLAB完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的化工流程模擬軟件，流程模擬技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化和自主可控成為現(xiàn)實(shí)，力圖打破國(guó)內(nèi)市場(chǎng)半壟斷現(xiàn)狀，并不斷嘗試進(jìn)行以模擬為支撐的數(shù)字孿生技術(shù)的工業(yè)實(shí)踐。這對(duì)于對(duì)推動(dòng)核心工業(yè)軟件的國(guó)產(chǎn)替代、推動(dòng)行業(yè)持續(xù)進(jìn)步具有至關(guān)重要的意義?，F(xiàn)免費(fèi)試用。