连载(33)数字孪生制造应用案例3

文章来源:APS研究
2020-09-06

1. 水泵运行的数字孪生体

水泵在工业中的应用非常普遍。由于运行中来流条件的改变,水泵有可能发 生气蚀现象,气蚀会导致水泵叶片损坏,从而过早报废。为应对这一挑战,PTC 公司和ANSYS公司建立了水泵的数字孪生体(图25),展示了数字孪生体如何处 理仪表化设备资产所生成的传感器数据,并利用仿真来预测故障和诊断低效率问 题,使操作人员能立即采取行动,纠正问题并优化资产性能。

泵的入口和出口处配备压力传感器,泵和轴承箱上配备测量振动的加速计, 排出侧配备流量计。致动器控制排出阀,进口侧的阀门通过手动控制。传感器和 致动器被连接到数据采集设备,该设备能以20KHz的频率对数据进行采样,并将 数据馈送至惠普公司IoT EL20边缘计算系统。PTC ThingWorx平台创建了一个可 将设备和传感器连接到物联网的生态系统,该系统能充分释放物联网数据蕴藏的 巨大价值。ThingWorx可作为传感器与数字模型(包括泵的仿真模型)之间的网 oThingWorx的机器学习层可在EL20系统上运行,负责监控传感器和其他设备, 能自动学习泵运行时的正常状态模式,鉴别异常运行状态,并生成有洞察力的信 息和预测结果。

此外,ThingWorx平台还可用来创建web应用程序,以显示传感器和控制数 据以及分析结果,例如,该应用程序显示了入口和出口压力,并预测了轴承寿命。 增强现实前端将传感器数据和分析结果以及部件列表、维修说明和其它基于部件 的信息叠加到泵的图像上,用户可通过智能手机、平板电脑或VR眼镜查看。