廣域銘島數(shù)字科技有限公司，張曉輝打開電腦，300公里外的領(lǐng)克汽車成都工廠浮現(xiàn)眼前。屏幕上，搬運(yùn)機(jī)器人（AGV）縱橫交錯(cuò)，有條不紊地將汽車零部件送到每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

作為數(shù)字化解決方案設(shè)計(jì)師，張曉輝通過數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)再現(xiàn)生產(chǎn)全過程，為工廠量身定制最優(yōu)方案，讓機(jī)器更“聰明”、生產(chǎn)更智能，服務(wù)智能制造。

(資料圖片)

“原本領(lǐng)克工廠也使用了數(shù)百臺(tái)搬運(yùn)機(jī)器人，但它們來自不同生產(chǎn)廠家，內(nèi)部系統(tǒng)不同，難以統(tǒng)一調(diào)度，也難免出錯(cuò)。”張曉輝介紹，有時(shí)，某個(gè)零部件已經(jīng)用完，搬運(yùn)機(jī)器人卻沒及時(shí)送到。

為了提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，領(lǐng)克工廠邀請(qǐng)廣域銘島張曉輝團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)一整套數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)方案，讓不同廠家的搬運(yùn)機(jī)器人“心意相通”，共同完成“貨找人”的高效配送。

設(shè)計(jì)方案之前，深入調(diào)研必不可少。張曉輝在工廠里“蹲”了好幾天，仔細(xì)察看每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，聽取現(xiàn)場(chǎng)工程師和管理人員意見，大家一起討論數(shù)字化提升方案。

“首先要全面了解業(yè)務(wù)的真實(shí)狀況和需求，再針對(duì)性地設(shè)計(jì)方案。”張曉輝說，同時(shí)還要考慮可行性。方案成熟以后，再交給工程技術(shù)人員一一落實(shí)，遇到操作問題，還需要反復(fù)溝通，完善方案。

數(shù)字化解決方案既能提高生產(chǎn)效率，還能減少差錯(cuò)。在遠(yuǎn)程汽車湘潭基地工廠里，張曉輝得知，遠(yuǎn)程汽車之前一些裝配擰螺絲環(huán)節(jié)容易出問題，有的擰太緊、有的卻太松。與一線工程師交談后摸清原因——工廠有幾種型號(hào)汽車，需要使用不同的擰緊程序，工人有時(shí)沒分清，就容易誤操作。

“如果擰緊槍能夠自動(dòng)調(diào)整參數(shù)就好了！”張曉輝為工廠設(shè)計(jì)了一套數(shù)字化解決方案，不同型號(hào)的汽車經(jīng)過生產(chǎn)線，系統(tǒng)自動(dòng)給擰緊槍發(fā)送信號(hào)，調(diào)整合適參數(shù)，工人不用調(diào)整參數(shù)，拿起擰緊槍往前一伸即可。

“數(shù)字化解決方案，既像醫(yī)生開藥方，又像教練訂健身訓(xùn)練方案，讓工廠在數(shù)字化過程中，不斷煥發(fā)新生機(jī)。”張曉輝說。

農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)員——

為農(nóng)業(yè)插上科技翅膀

左邊養(yǎng)魚，右邊種菜。通過管道連接，魚菜共生。工廠里空無一人，只見機(jī)器手臂來回?fù)]舞，正忙碌地搬運(yùn)栽培盤。走進(jìn)位于西部（重慶）科學(xué)城的魚菜共生AI工廠，蔬菜層層疊疊，長(zhǎng)勢(shì)喜人。

“從一顆種子到一株菜，全程無人化作業(yè)。”重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)員鄭吉澍說。

在這里，靠著智能化算法、機(jī)器視覺等數(shù)字化技術(shù)，鄭吉澍和團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一套魚菜共生生態(tài)系統(tǒng)：“我們經(jīng)過近10年的研究，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)魚尾水全利用、種植氮肥零添加，氨氮轉(zhuǎn)化利用率達(dá)到90%以上。”

蔬菜架上，管道密布。“我們這里種菜不用施肥。”鄭吉澍說，養(yǎng)魚尾水經(jīng)過處理，轉(zhuǎn)化為水溶性肥料，后通過管道輸送給蔬菜，被蔬菜吸收“脫肥”后的“營(yíng)養(yǎng)液”，又流回魚池。與傳統(tǒng)的菜地相比，大大節(jié)約了栽種空間。

小工廠藏著大技術(shù)——在魚池，有投喂系統(tǒng)，投餌機(jī)能根據(jù)魚的攝食需求，對(duì)其精準(zhǔn)投喂；有水處理系統(tǒng)，所有魚池安裝傳感器，能監(jiān)控水溫、水深、溶解氧等情況。在蔬菜棚里，有蔬菜物流栽培系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全程智能生產(chǎn)作業(yè)。

“這樣一來，魚的生長(zhǎng)周期縮短約一半，餌料節(jié)省約20%，養(yǎng)魚的單位面積產(chǎn)量超過池塘10倍，蔬菜的單位面積產(chǎn)量也是陸地栽培的10倍以上。”鄭吉澍說。

目前，該智慧型生產(chǎn)模式正在重慶推廣，已在璧山、梁平等地建成6個(gè)魚菜共生工廠，其中，在梁平數(shù)谷農(nóng)場(chǎng)的魚菜共生數(shù)字工廠預(yù)計(jì)年產(chǎn)鱸魚150噸、蔬菜40噸。

數(shù)字孿生應(yīng)用技術(shù)員——

把城市數(shù)據(jù)復(fù)刻進(jìn)電腦

“你看，我們把整個(gè)城市都搬進(jìn)電腦了！”手拿鼠標(biāo)，唐甜甜展示著重慶城市信息模型平臺(tái)。“通俗地說，數(shù)字孿生技術(shù)可以制作城市的‘電子雙胞胎’，盡量還原真實(shí)世界。”她解釋道。

2021年畢業(yè)后，唐甜甜入職重慶市勘測(cè)院空間信息分院，成為一名數(shù)字孿生應(yīng)用技術(shù)員，參與重慶城市信息模型平臺(tái)研發(fā)、數(shù)字孿生城市應(yīng)用等工作。平時(shí)，她和同事們利用衛(wèi)星遙感、飛機(jī)航拍等途徑獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，繪制三維影像。

“如果說二維地圖是‘看照片’，數(shù)字孿生應(yīng)用就是‘看真人’。”唐甜甜說，城市信息模型平臺(tái)不僅精度更高，“一棵樹都看得清清楚楚”，而且功能更強(qiáng)大，在地圖上，建筑只是一個(gè)點(diǎn)，借助數(shù)字孿生技術(shù)，則能夠360度觀察、模擬日照采光，甚至能“透視”其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

有了數(shù)字孿生技術(shù)，不僅方便了解城市現(xiàn)狀，而且能進(jìn)行仿真推演，優(yōu)化城市規(guī)劃。

以前，規(guī)劃一個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，要在等高線上繪制一大沓圖紙，哪里挖多少土石方、哪里有地下河道、生態(tài)紅線范圍多大……每一項(xiàng)工作都耗費(fèi)大量精力。

如今，讓數(shù)據(jù)“在電腦上多跑路”，把規(guī)劃方案輸入以后，挖多少土石方用紅色表示、填多少土石方用綠色表示，一目了然，而且一鍵就能計(jì)算工程量；生態(tài)紅線等各類規(guī)劃清晰展示、提醒避開；地質(zhì)結(jié)構(gòu)千里透視，避開不穩(wěn)定地塊……

在應(yīng)急救災(zāi)方面，數(shù)字孿生技術(shù)也能派上用場(chǎng)。如長(zhǎng)江重慶段漲水，城市信息模型平臺(tái)可模擬展示未來情況，如果長(zhǎng)江漲水5米，哪些地方會(huì)被淹、要轉(zhuǎn)移哪些設(shè)施，均可一圖掌握。

2022年5月，重慶率先組織實(shí)施數(shù)字技術(shù)工程師培育項(xiàng)目，唐甜甜參與培訓(xùn)，很有收獲。“數(shù)字孿生技術(shù)潛力很大，現(xiàn)在只是一個(gè)開始。”對(duì)職業(yè)發(fā)展前景，她滿懷憧憬。

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