作者： huang.yanli

智能制造，作为第四次工业革命的核心内容，正在全球范围内掀起一场前所未有的技术革新风暴，我们有幸见证了中国数字化升级的速度，在2024年开篇，我们迎来了这一领域的关键“窗口期”，此时此刻的我们，技术的细节与深度应用显得尤为关键。

智能制造浪潮席卷全球：细节之处见真章

智能制造并不仅仅是自动化和机器人的简单结合，在其背后是一系列复杂技术的深度整合与协同工作，从传感器到云计算，从边缘计算到高级分析，每一个环节都充满了技术的魅力。

关键技术细节：智能制造的“大脑”与“神经”

1、AI技术的深度应用：决策的大脑

●深度学习算法：通过模拟人脑神经网络的运作方式，深度学习算法能够处理海量的制造数据，从中提取有价值的信息，进而指导生产流程的优化。

●预测性维护：利用AI技术，系统可以实时监测设备的运行状态，预测其可能出现的故障，并提前进行维护，从而确保生产线的稳定运行。

2、工业机器人的智能化升级：执行的双手

●传感器融合技术：现代工业机器人配备了多种传感器，如视觉、力觉、触觉等，通过传感器融合技术，机器人可以更加精准地感知外部环境，实现精细操作。

●轨迹规划与优化：利用先进的算法，机器人可以实现复杂轨迹的高效规划，根据实时反馈进行优化调整，确保动作的精准与高效。

3、数字孪生技术的微观解析：模拟的镜像

●高精度建模：数字孪生技术要求对实体产品进行高精度建模，包括其结构、材料、行为等各个方面。这使得虚拟模型能够真实反映产品的实际状态。

●实时数据同步：通过物联网技术，数字孪生可以实现与实体产品的实时数据同步，确保虚拟与现实的紧密结合。这使得在设计阶段就可以对产品的性能进行准确预测和优化。

4、工业互联网平台的细节洞察：连接的纽带

●边缘计算：为了确保数据的实时处理与响应，工业互联网平台采用了边缘计算技术。这使得数据在靠近设备端的地方就可以得到处理，大大提高了响应速度。

●数据安全与隐私保护：在工业互联网平台上，数据的安全与隐私保护至关重要。平台采用了多种加密技术和访问控制策略，确保数据的安全传输与存储。

产业升级的细节探索：智能制造的深远影响

智能制造的推进不仅改变了制造业的生产方式，更在深层次上影响了整个产业链的结构和商业模式，从定制化生产到智能供应链管理，从远程运维到产品生命周期管理，智能制造正在催生一系列新兴业态和商业机会。

早在疫情爆发之前，制造商就已经开始采用各类技术向智能制造转型，但毫无疑问，这一趋势受疫情影响大幅加速。后疫情时代意味着未来很长一段时间内，人力、资源、货物流通仍然受限，促使许多制造商加快自动化和智能化部署，许多业内人士认为，疫情将工业自动化进程提前了5年甚至10年。另一方面，作为工业4.0核心的智能制造经历从初期理念普及、试点示范阶段进入 当前深化应用、全面推广的关键“窗口期”，智能制造呈现出自动化、数字化、集成化、生态化的发展趋势，同时智能制造发展也面临供应链震荡、劳动力短缺挑战， 以及过去涉及未深的柔性生产、工艺优化、ESG合规等业务难题。

（转载）

近日，青岛市“VR+”高素质技术技能人才培养联盟正式成立，青博科技作为第一届理事会成员应邀参加。该联盟旨在通过资源共享、优势互补、合作共赢的方式，加强产教融合，提高虚拟现实领域的人才培养水平，推动虚拟现实领域的技术研究，为青岛市虚拟现实产业发展提供人才支撑。

青岛市“VR+”高素质技术技能人才培养联盟是由山东外贸职业学院牵头，联合11所高职中职院校，28家企业共同成立的非盈利性合作组织。该联盟将通过开展虚拟现实技术应用领域的培训、实训和项目实践，提升联盟成员企业的虚拟现实应用水平。同时，联盟还将整体提高青岛市虚拟现实及相关专业办学水平和人才培养质量，以满足青岛市产业转型升级的需求，推动青岛市数字经济发展。

作为理事会成员，青博科技将充分发挥自身在虚拟现实领域的技术优势和经验积累，为联盟成员提供技术支持和人才培养服务。此外，青博科技在虚拟现实技术的人才培养和应用方面，已经积累了丰富的经验。青博科技已与高校成功合作，通过引入虚拟现实技术，让学生能够在模拟的真实环境中进行职业技能操作训练。这种新颖的培训方式不仅大幅降低了学校的实训成本，而且学生在虚拟环境中的反复练习也有效提高了他们的技能熟练度和操作效率。

加入“VR+”高素质技术技能人才培养联盟后，青博科技期待与更多学校和企业深入合作，共同推动青岛市乃至全国的虚拟现实技术人才培养和产业发展。

随着科技的飞速发展，我们正逐步进入一个全新的数字化时代。在这个时代，数字孪生技术正在逐渐改变我们的生活和工作方式。数字孪生是一种通过综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，进而实现物理空间与赛博空间的交互映射的新技术。

一、数字孪生产生背景

数字孪生的概念最初由Grieves教授于2003年在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上提出，并被定义为三维模型，包括实体产品、虚拟产品以及二者间的连接，如下图所示：

2011年，Michael Grieves与美国宇航局John Vickers 合著的《几乎完美：通过 PLM 推动创新和 精益产品》一书中正式将其命名为数字孪生。

二、多角度的数字孪生

从模型的角度来看，数字孪生直观呈现的是三维模型，但其特征是多维的，包括物理世界运行的行为、参数、规则、几何运动，是动态交互的。而且理想数字孪生的特征是高保真、高可靠、高精度，就如同自动驾驶的安全性要求，能够完全的实现虚实结合，并做出合理、必要的反应。

从数据的角度来看，数据是数字孪生的灵魂。数字孪生的数据特征是完整的数据，包括各类数据源，如设备运行、工艺参数、质检数据、环境条件等等。这些数据越完整，虚实融合的可靠度越高。

从连接的角度来看，数字孪生具备连接特性。虽然可以将其理解为工业互联网平台或物联平台，但这只是片面的理解。数字孪生的存在形式可以是软件平台，其数据特征是虚实融合，需要将数据采集到平台，而平台的计算数据也需要反馈到物理空间。

从服务/功能的角度来看，数字孪生所提供的服务包括仿真、虚拟验证或可视化等。但理想特征应包含模型驱动+数据驱动，其中数据驱动是基础，模型驱动才是精华。各类大数据/复杂算法模型能够基于实时数据做出诊断、预测，驱动物理世界的优化。

从物理的角度来看，数字孪生的载体包括连接、模型、数据、服务，这些将直接或间接呈现在工厂和参观者面前。但数字孪生的本质是围绕具体场景具体对象的业务应用需求，是有生命的，能让物理世界运行的更美好。

三、数字孪生应用

数字孪生在产品、制造、设备全生命周期中有着广泛的应用。

在产品研发阶段，通过模拟物理对象在各种场景下的性能，可避免多个原型的重复开发，最小化开发总时间。制造商可以在虚拟环境中调整参数，在产品上线之前测试和验证产品的功能、安全性和质量。产品研发团队利用数字孪生技术验证新产品设计，模拟产品在不同条件下的性能，以提前发现和解决问题。

在生产阶段，数字孪生也被称为虚拟调试。他是借助工厂、车间、制造机器的模型，模拟运行整个或部分生产流程，并在生产线投产前对重要功能和性能进行测试。虚拟调试能够检测和消除设计缺陷，例如PLCs代码中的bug，并提前解决一系列技术上的问题。调查显示，经过虚拟调试后的生产线一开机就有较高的质量，因此实际调试的时间可以减少75%。

虚拟调试能够带来的显著优势包括：

●加快现场调试和生产线建设；

●最小化设备故障、碰撞和停机的风险；

●简化传统的软件测试流程；

●工厂验收测试和现场验收测试；

●优化复杂生产线生产周期；

●减少原型浪费和节省更多昂贵的材料；

●越早解决质量缺陷的成本越低。

在设备运行阶段，数字孪生主要通过收集产品、机器和整个生产线的运行数据，以模拟和预测性能故障、能耗峰值及停机风险。这些应用显示了数字孪生技术在设备运行诊断方面的潜力。通过结合实时数据和虚拟模型，企业可以实现预测性维护，降低停机时间，提高设备的可靠性和效率。

青岛特钢“AI赋能全流程数字化”项目运用大数据分析、AI图像识别算法等先进技术，建立涵盖生产、质量、设备、能源等多维度、一体化的智能制造应用体系，有效解决99%以上堆钢问题、降低质量损失75.8%、设备热事故为0、工序能耗降低14.39%，实现了优特钢高速线材全流程数字化，树立了优特钢高速线材企业的智能制造行业标杆。

四、数字孪生的典型特征与应用层级发展

数字孪生的典型特征包括数据驱动、模型支撑、软件定义、精准映射和智能决策。

数据驱动是核心特征之一，通过数据的流动实现物理界的资源优化；

模型支撑则是面向物理实体和逻辑对象建立机理模型或数据驱动模型；

软件定义则是指将模型代码化、标准化；

精准映射则是通过感知、建模、软件等技术实现物理空间在赛博空间的全面呈现；

智能决策则是融合人工智能等技术实现物理空间和赛博空间的虚实互动和持续优化。

在应用层级方面，数字孪生目前处于发展初期阶段。可视化呈现是基础，智能化归因诊断是初阶应用，通过数据与模型预测未来是更好的孪生体，辅助决策是优化、替代工厂老师傅是不二之选。最后再加一个终极应用，数字孪生决策与反控，人工智能自优化与无人工厂。

五、技术架构与广泛应用场景

数字孪生技术架构

广泛应用场景

随着工业生产的不断发展，传统的机组设备监测手段已经不能满足对设备运行状态实时监测的需求。为了更好地提高设备的运行效率、延长设备寿命，以及预防潜在的设备故障，一种基于应力波等新一代技术的传感器设备应运而生，为工业设备的运维管理带来了全新的可能。

实时监测与预警

采用应力波等新一代技术的传感器设备能够实现对机组设备的在线采集与监测。通过这一技术，工厂管理人员可以随时随地远程监控设备运行状态，了解设备的实时性能表现，及时发现潜在问题，降低意外的风险，提高生产效率。

动态反映设备振动状态并自动预警

这一先进的监测系统能够动态反映设备振动状态，并进行自动预警。通过实时监测振动数据，系统能够识别设备故障，并启动预警机制。这不仅提高了设备故障的及时发现率，还减少了生产停机时间，降低了维修成本。

智能诊断专家系统助力异常振动预警

为了更加深入地进行故障预警，该技术还结合了设备故障智能诊断专家系统。通过专业的算法和模型，系统可以实现设备异常振动的智能预警，防止设备异常振动引起的带材质量及安全生产问题，还可以利用实测振动信号对设备等关键零部件的全生命周期进行跟踪分析，提前采取措施，有效避免设备的严重损坏。

虚实交互融合，提升运维管理手段

通过虚实交互融合可以提升运维管理手段，实现物理实体与数字空间的精准映射。这使得运维管理变得更加智能化和高效化。管理人员可以通过虚拟平台对设备进行全面监控，和实时数据分析，做出更为明智的决策。

设备资产数据的记录与统计，让管理更高效

该技术还可以实现对设备资产数据的记录与统计。通过积累历史数据，系统可以生成设备运行的趋势分析报告，帮助企业更好地制定设备维护计划，提高设备的整体运行效率。

应力波等技术在机组设备监测中的应用不仅仅是技术层面的革新，更是对传统运维管理模式的深刻变革。不仅可以确保设备的稳定运行，提高生产效率，还可以降低运维成本，实现可持续发展；更为工厂管理带来了智能化、精准化的运维手段，为企业创造更加智能、高效、安全的未来。

近日，山东省科学技术厅正式公布了2023年度山东省科学技术奖获奖名单，青博科技与其合作伙伴凭借一项创新性的科技成果——面向制造现场的移动增强现实辅助技术与应用，荣获发明奖二等奖！

山东省科学技术奖是山东省政府设立的省级科技奖项，旨在奖励在科学技术进步、经济社会发展等方面作出突出贡献的科技人员和单位。发明奖二等奖是该奖项中的重要奖项之一，代表着获奖成果在科技创新领域具有较高的水平和价值。

未来，公司将一如既往地坚持创新驱动发展战略，不断深化科技创新，持续提升科技水平，以实现更高效、更智能、更可持续的发展。

2023年12月2日，青博科技成功举办了“乒乓球王”争霸赛，活动以员工竞技和团队合作为主线，成功打造了一个员工互动与自我展示的舞台。

比赛现场，参赛员工们热情高涨，纷纷亮出了自己的看家本领。观众们也为选手们呐喊助威，使得整个比赛氛围既紧张又活泼。经过连番激战，数名选手凭借出色的发挥赢得了优异的成绩。

本次乒乓球赛事不仅丰富了员工业余生活，也增强了公司的凝聚力和向心力。同时也是公司关心员工、丰富员工业余生活的一种具体体现。

未来，青博科技将进一步深化企业文化建设，举办更多有益于员工身心、有益于团队建设的活动，持续推动公司的稳健发展，砥砺奋斗，不负韶华！

12月7日，青博科技参加了青岛市元宇宙领域产品推介暨产学调研对接会，其中青博数字孪生三维可视化IDT综合管理平台成功签约入选2023年度第一批青岛市创新产品推荐目录。

本次活动以“新产业 新生态 新未来”为主题，由青岛市工业和信息化局主办，青岛市工业和信息化发展服务中心、市南区工业和信息化局、青岛日报报业集团承办。青岛市工业和信息化局、市南区政府有关领导，以及专家学者、元宇宙头部企业代表等80余人参加活动。市工业和信息化局党组成员、副局长张金灿，市南区政府党组成员、副区长张军出席活动并致辞。

青博科技在本次元宇宙领域产品推介暨产学调研对接会上作为企业代表参加了签约仪式，未来，青博科技将积极参于元宇宙标准参考架构及工业元宇宙参考架构的行业标准制定，为我国元宇宙技术应用和产业发展贡献力量。

随着科技的飞速发展，虚拟现实（VR）技术正逐步渗透到各行各业，为冶金行业培训带来了一场前所未有的数字化革命。在这个时代背景下，青博科技凭借卓越的技术实力，开发出了一款革命性的VR冶金智能培训平台，为这一传统行业注入了新的活力与生机。

冶金行业一直以来都是国民经济的重要支柱，而技术人才的培养更是备受关注。受限于场地、设备和时间等因素，传统培训难以提供真实高效的体验，特别是在安全操作和应急处理方面，学员无法身临其境地感受实际风险和挑战。

为了解决这些问题，青博科技积极探索并引入了虚拟现实（VR）技术，为冶金行业的学员打造了一个沉浸式、交互式的培训环境，打破了传统训练方式，以交互式可视化的方式打通了培训中的各个环节。这种培训方式不仅激发了学员的学习兴趣，也大大提高了培训效果和记忆深度。

更为重要的是，结合人工智能技术，系统实现了智能化的教学辅助，根据学员的学习情况和进度，为他们提供个性化的学习建议和反馈，加速了学习过程。

目前，青博科技已经为湖南钢铁、中信泰富青岛特钢等多家企业提供VR冶金智能方面的培训，通过这项技术为冶金行业培养更多高素质的技术人才，为行业的数字化转型和可持续发展贡献力量。

近日，中信泰富特钢凭借“AI赋能实现优特钢高速线材全流程数字化”方案，在中信集团举办的“绽放杯”数字化应用大赛中荣获金奖。青博科技为中信泰富特钢精心打造了一套高效、智能的生产线解决方案，以数字化技术推动优特钢高速线材生产的转型升级，赢得了业界的高度认可。

该方案采用了数字孪生工厂依托5G及工业互联网作为基础，利用3D、AR/VR等技术，以数字化的形式在虚拟空间中构建了与物理世界工厂一致的高保真模型，通过与物理世界工厂间不间断的闭环信息交互反馈与数据融合，能够模拟对象在物理世界中的行为，监控物理工厂的生产经营的变化，反映物理工厂的运行状况，评估物理工厂的状态，诊断发生的问题，预测未来趋势，做到优化改善企业生产的效果。数字孪生工厂能够突破许多物理条件的限制，通过数据和模型双驱动的仿真、预测、监控、优化和控制，实现服务的持续创新、需求的即时响应和产业的升级优化。

该方案打破数据信息在时间和空间的局限性，形成统一可协同的数据中心；实现了生产经营全流程可视化交互，降低管理的技术门槛，实现数据快速分析；通过模拟、仿真、预测、优化使机理不明确的问题白箱化，实现降本增效；提升预测、预警、联动、响应能力，辅助管理者驾驭数据、洞悉价值、提高决策效率和能力。

此次与中信泰富特钢的合作，正是双方携手共创智能制造新篇章的生动实践。我们相信，在未来的发展中，青博科技将继续发挥其智能制造领域的优势，为更多企业提供数字化转型的全方位支持，共同推动制造业的创新与发展。

为认真落实《先进制造业强省行动计划（2022-2025）》和《山东省制造业数字化转型行动方案（2022-2025年）》，根据《山东省智能制造场景数字化车间智能工厂培育认定办法》《山东省省级智能制造系统解决方案供应商培育认定办法》（鲁工信装〔2022〕42号），山东省工业和信息化厅开展了2023年省级智能工厂、数字化车间、场景和供应商评定工作。

经企业申报、地市推荐、专家评审、网站公示等程序，最终青博科技成功入选2023年省级智能制造系统解决方案供应商名单。