(الأصل) Yuan Xiaofang Zhang Jun

سيتم افتتاح معرض هانوفر الصناعي الأكبر في العالم في أواخر أبريل ، وسيركز معرض هانوفر هذا العام على موضوع "التحول الصناعي" ، مع التركيز على أحدث المنتجات واتجاهات الصناعة مثل الصناعة 4.0 والذكاء الاصطناعي و 5 جي والخدمات اللوجستية الذكية. وبالمثل ، سيظل موضوعًا ساخنًا. في 19 فبراير الماضي ، أصدر الاتحاد الأوروبي رسميًا أيضًا "الاستراتيجية الرقمية الأوروبية" ، التي صاغت استراتيجيات وخططًا تفصيلية لرقمنة الشركات من اتجاهات مختلفة ، من بينها ، تم ذكر التوأم الرقمي عدة مرات ، ومن الواضح أن الاستراتيجية مقترحة. "يمكن للتوائم الرقمية إنشاء نماذج افتراضية للمنتجات والعمليات والأنظمة في التصنيع. يمكن أن تتنبأ النماذج الافتراضية بموعد فشل الأجهزة استنادًا إلى تحليل البيانات ، وتوفر عمليات تشغيل وصيانة تنبؤية لتحسين الكفاءة." دعم تطوير منصة مشتركة لتوفير الوصول إلى الخدمات السحابية المختلفة ، وضمان التخزين الآمن للبيانات ومشاركتها ، وتوفير كل شيء من الذكاء الاصطناعي إلى المحاكاة ، والنمذجة ، التوأم الرقمي وموارد الحوسبة عالية الأداء. بالإضافة إلى التأكيد على تطبيق التوائم الرقمية في الصناعة ، تقترح الاستراتيجية الرقمية الأوروبية إنشاء "توائم رقمية للأرض" من عام 2021 لدعم مشاريع مثل تغير المناخ والاقتصاد الدائري والانبعاثات الصفرية وحماية التنوع الحيواني من خلال البيانات الضخمة. ما مدى أهميتها.

ظهر اسم Digital Twin لأول مرة في مفهوم "Airframe Digital Twin" الذي اقترحه مختبر القوات الجوية الأمريكية في عام 2009. في عام 2010 ، وكالة ناسا "النمذجة والمحاكاة وتكنولوجيا المعلومات والمعالجة" ونقلت "التوائم الرقمية" مباشرة في الكتاب. على مدار العقد الماضي ، عندما قامت GE والجيش الأمريكي بتقديم المفهوم والتكنولوجيا وقيادة الطريق ، تم قبولهما تدريجيًا والاعتراف بهما من قبل الشركات واللاعبين في الصناعة ، وأصبحوا موضوعًا ساخنًا آخر بعد "الصناعة 4.0". يمكن أن نتوقع أنه في السنوات العشر المقبلة ، سينتقل التوأم الرقمي تدريجيًا إلى مرحلة التطوير المتعمق والتطبيق الواسع النطاق. منذ دخول Digital Twin الدولة في السنوات الأخيرة ، كانت هناك ترجمات مختلفة ، مثل "التوائم الرقمية" و "التوائم الرقمية" و "التوائم الرقمية". يفضل الأفراد استخدام مصطلح "التوائم الرقمية" ، وهو أكثر يمكن التعبير بدقة عن المفاهيم والتطبيقات المعنية. هناك أيضًا العديد من تعريفات التوائم الرقمية ، لكن دلالاتها وتطبيقاتها هي نفسها بشكل أساسي. من بينها ، أفضل تعريف وكالة الاستشارات الشهيرة Deloitte ، وهي موجزة وواضحة وتوضح وظيفتها: "التوأم الرقمي هو كيان مادي (أو عملية ) وصف رقمي للتاريخ أو السلوك الحالي. هذا وصف رقمي مستمر يساعد على تحسين أداء الأعمال. "

في المجال الصناعي ، يسير التحول الرقمي على قدم وساق ، سواء في الولايات المتحدة أو أوروبا أو الصين ، يتم دمج الإنتاج الصناعي وأحدث تكنولوجيا الاتصالات مع بعضها البعض ، ويدخلون تدريجيًا إلى عصر الآلي بالكامل ، مع تطوير الذكاء الاصطناعي الاصطناعي ، إلى جانب تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي سيكون الإنتاج الصناعي أيضًا ذكيًا تمامًا ومترابطًا. لا توجد دولة أو مؤسسة على استعداد للتخلف عن الآخرين في هذا المسار ، وجميعهم يحرزون تقدمًا في اللحاق ببعضهم البعض.

Rittal كشركة رائدة ورائدة في مجال صناعة الخزانات ، يتمثل العمل الأساسي في إنتاج ومبيعات الخزائن الصناعية التقليدية وتكنولوجيا المعلومات ، بالإضافة إلى التحكم في درجة حرارة الخزانة وأعمال توزيع طاقة الخزانة ، وقد حققت كل شركة الآن الأول والثاني في العالم هو بطل الشبح بلا منازع في هذه الصناعة. في مواجهة موجة الرقمنة ، في السنوات القليلة الماضية ، كممارس ورائد للصناعة 4.0 ،

تحولت Rittal بنجاح من مورد نظام خزانة تقليدي إلى مورد سلسلة قيمة متكاملة للخزانة الكهربائية ، وحققت الرقمنة في كل رابط من سلسلة القيمة. بالإضافة إلى ذلك ، استحوذت Rittal على بعض البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات والخدمات السحابية وشركات البيانات الضخمة في السنوات الأخيرة لتلبية طلب الصناعة للرقمنة.

باعتبارها شركة شقيقة لـ Rittal وكمزود لخدمات حلول البرامج في مجال التصميم الهندسي وإدارة المشاريع ، تركز EPLAN على تطوير الحلول الهندسية CAE وتقدم اقتراحات احترافية للعملاء لتحسين عملية التصميم. استخدم أكثر من 45000 مستخدم معروف في جميع أنحاء العالم منتجات وخدمات برامج EPLAN لضمان وضعهم التنافسي. جمعت Rittal و Yipan بين حلول أجهزة Rittal والتصميم والتكامل والإمكانيات الاستشارية لصناعة برمجيات EPLAN لمساعدة العملاء بشكل فعال على تحسين ذكاء المؤسسة والكفاءة الرقمية في جميع جوانب تكامل الخزانات الكهربائية.

كما نعلم جميعًا ، يتضمن تكامل الخزانة الكهربائية بشكل أساسي أربعة روابط:

أولاً: التخطيط والتصميم

يعد التخطيط والتصميم أيضًا نقطة البداية للرقمنة ، وهي تصميم المنتجات من المستوى الافتراضي - من التصميم الهندسي المعقول إلى الاستخدام الفعلي. يمكن لـ Yipan EPLAN توفير برنامج الهندسة الكهربائية الأكثر تقدمًا. يمكن للمهندسين الوصول مباشرة إلى كتالوجات المنتجات عالية الجودة للعديد من مصنعي المنتجات عبر الإنترنت في بوابة البيانات للعثور على بيانات المنتج العامة الموحدة بسرعة وسهولة. مقارنة بالعمليات اليدوية ، يمكن تخطيط المشروع وفر الكثير من الوقت.

في عملية التصميم والرسم ، من خلال برنامج تصميم النظام EPLAN P8 ، يمكنك استخدام بوابة بيانات Yipan ، التي توفر لك الوقت في بداية مرحلة التصميم وتجلب لك مزايا العملية بأكملها التي تستمر حتى مرحلة التكليف. تتيح لك لوحة Yipan Pro تصميم وتطوير خزانات التحكم في الطاقة وأنظمة المفاتيح الكهربائية وأنظمة توزيع الطاقة من خلال النمذجة ثلاثية الأبعاد. هناك حاجة إلى برنامج تطبيق واحد فقط للتعامل مع مهام التصميم الهندسي المتعددة - من إنشاء مخططات الدوائر إلى رسومات التثبيت التخطيط ثلاثي الأبعاد ، إلى الأسلاك التناظرية. تقوم تقنية توأم الرقمية في Yipan بإنشاء نماذج افتراضية ثلاثية الأبعاد تستند إلى جميع بيانات التصميم الهندسي. توفر تقنية التوأم الرقمية فرصًا كبيرة لأتمتة ورقمنة العمليات اليدوية والأجزاء المختلفة لتركيب المكونات الكهربائية ودمجها (مثل المعالجة الميكانيكية والمعالجة المسبقة للكابلات والأسلاك وتجميع المحطات ، وما إلى ذلك). يحتوي التوأم الرقمي على جميع المعلومات الخاصة بالوصلة النهائية ، ويمكن استخدامه لكل رابط وفقًا للعمق والوقت المطلوب. التوأم الرقمي هو العنصر الأساسي للرقمنة ، وهو أيضًا أساس تكامل التثبيت والتحسين والأتمتة وتنفيذ تصنيع المفاتيح الكهربائية.

يدفع الطلب على الرقمنة المحاكاة إلى مستوى جديد.يمكن لـ Rittal استخدام برنامج Ritherm للإدارة الحرارية لمحاكاة فقدان الحرارة ومحاكاة النقاط الساخنة في الخزانة في الوقت الفعلي ، مما يوفر اختيارًا وتنسيقًا مثاليًا للمنتج ، بالإضافة إلى أفضل موقع تركيب لمكيفات الهواء. من خلال تقنية التوأم الرقمي ، وفقًا لمتطلبات التهوية ، يمكن استخدام تصور النقاط الساخنة والمناطق المحظورة لتجنب أخطاء التخطيط ، وتجنب تعطل المعدات بشكل فعال وحوادث الحريق الناتجة عن ارتفاع درجة حرارة المكونات الكهربائية الناتجة عن تراكم الحرارة في الخزانة ، وخفض التكاليف وتحسين الإنتاج وكفاءة التشغيل . يمكن لبرنامج Rittal Ritherm حل جميع مشاكل الحساب المعقدة التي يتطلبها التحكم في درجة الحرارة. يمكن للبرنامج إنشاء حلول مخصصة ، ويمكن استخدام النتائج للأرشفة. يمكن أيضًا استخدام وظيفة "تكامل التصميم الحراري" للوحة Yipan Pro لترتيب المكونات المحددة بشكل منطقي في الخزانة وتحسين الموثوقية الحرارية المخططة. تتوافق RiTherm مع معايير EC / TR 60890890 AMD 1 و DIN 3168 لوحدات تبريد الخزانة.

ثانياً: الرقمنة في نهاية الشراء

إن نظام ECAD الحديث ليس حلاً مستقلاً ، إذ إن وظيفة التكامل العميق للبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الخاصة بالعميل يمكنها تلقائيًا نقل قائمة المواد المولدة إلى نظام ERP الحالي لعرض الأسعار وشراء المواد. لا يتضمن حل التصميم الهندسي المثالي واجهات موحدة فقط لأنظمة تخطيط موارد المؤسسات (ERP) و PDM (PLM) السائدة في السوق ، بل يشمل أيضًا أدوات مخصصة لدمج البرامج في بيئة نظام تكنولوجيا المعلومات الخاصة بالعميل.

من خلال برنامج EPLAN ، يقوم المهندسون بحساب الرسومات وتشغيل جدول BOM تلقائيًا. يمكن لمهندسي المشتريات والمهندسين الكهربائيين استخدام برنامج تكوين Ritos RiCs بسهولة وسرعة لتحديد منتجات نظام الخزانة وتكوينها ، بما في ذلك اختيار الملحقات. يمكن أيضًا تكوين فتحات لوحة التثبيت واللوحة الجانبية لباب الخزانة واختيارها من خلال برنامج هندسة الطاقة لمكونات توزيع الطاقة في الخزانة ، وتتوافق تمامًا مع معيار IEC61439.

بعد الانتهاء من اختيار المواد من خلال الوسائل الرقمية ، يمكّنك الباحث عن المنتجات المتكاملة Rittal Online Shop من تحديد الحلول المناسبة بسرعة وسهولة بما في ذلك الملحقات ، وما إلى ذلك. يمكن استخدام وظيفة الالتقاط لإضافة منتجات داخلية إلى كل عربة تسوق للسلع ، وتبسيط طوال العملية ، تم تقديم أسعار المنتجات في شكل أسعار مبيعات صافية في ألمانيا. من خلال نظام التبادل الإلكتروني للبيانات EDC ، تتم معالجة الطلبات الإلكترونية تلقائيًا ، وتكون العملية أكثر كفاءة وموثوقية ، ويمكن أيضًا تقليل تكاليف المعالجة - يتم تقليل الأخطاء الناتجة عن المعالجة اليدوية ، ويمكن أيضًا الحصول على معلومات المنتج من خلال رموز QR. يوفر Rittal تطبيقات مسح المنتج Rittal. يمكن للتطبيق مسح رمز الاستجابة السريعة وقراءة المحتوى والحصول على جميع معلومات المنتج ذات الصلة مثل أوراق البيانات وإرشادات التشغيل وتفاصيل الاعتماد والمرفقات وقطع الغيار والخدمات. يمكن للتطبيق أيضًا إنشاء قائمة مسح ضوئي ، وتصدير قائمة بالمنتجات الممسوحة ضوئيًا بتنسيق CSV للاستخدام اللاحق ، ويمكن إعادة توجيهها عبر البريد الإلكتروني ، ويمكن أيضًا تتبع المنتجات الممسوحة ضوئيًا في سجل المسح.

ثالثاً: الرقمنة من ناحية الإنتاج

في مجال إنتاج الخزانات ، تعتبر Rittal أول شركة مصنعة تنتج خزائن رقمياً وفقًا لمفهوم الصناعة 4.0. في مصنع Hato Industry 4.0 في Rittal ألمانيا ، تم إنتاج الجيل التالي من منتجات الشاسيه AX وتسليمه رقميًا. ذكي ورقمي طوال عملية الإنتاج والتسليم بأكملها.

في مرحلة التكامل للخزانات الكهربائية ، لا غنى عن معالجة الكابلات (القطع ، والتجريد ، والعقص) ، وفتحات الخزانة ، وتجميع المحطة الطرفية وتركيب المكونات. لقد فتحت شركة Rittal الفجوة الرقمية في كل رابط تمامًا ، بدءًا من النموذج الافتراضي لـ PLAN إلى تصدير النماذج والبيانات ثلاثية الأبعاد طوال عملية التكامل ، يتم تحقيق الحلقة المغلقة لسلسلة القيمة بشكل مثالي. بالإضافة إلى ذلك ، توفر Rittal أيضًا مجموعة متنوعة من معدات معالجة الكابلات الأوتوماتيكية ومعدات الحفر الأوتوماتيكية وأدوات التثبيت. يلعب التوأم الرقمي دورًا حيويًا في عملية التكامل ، مثل إعداد أجزاء بأطوال مختلفة (مثل قضبان DIN ، وقضبان الدعم ، وقنوات الكابلات وأغطية قنوات الكابلات) ، وجميع بيانات الحفر المطلوبة لتجميع المكونات ، وما إلى ذلك مطلوبة البيانات الأساسية. على سبيل المثال ، يمكن لمركز قطع Secarex AC 18 قطع أحواض الكبلات والأغطية وقضبان DIN بدقة. يمكن أن يوفر التوأمة الرقمية أكثر من الوقت العادي مقارنةً بالمعالجة اليدوية ، ويمكن أن يقلل من توليد النفايات ويقلل من تكاليف المواد.

باستخدام معدات Perforex BC لحفر الثقب الأوتوماتيكية ، يمكن استيراد بيانات حفر الثقب في Eplan مباشرة إلى المعدات لحفر حفرة أوتوماتيكية سريعة وعالية الدقة وخالية من الأخطاء. مقارنةً بالمعالجة اليدوية ، فإن سرعة معالجة الفولاذ الكربوني تبلغ 8 أضعاف السرعة الأصلية ، وسرعة المعالجة للفولاذ المقاوم للصدأ تبلغ 20 ضعفًا الأصلي. حتى إذا كانت Perforex BC تعالج 150 خزانة فقط في السنة ، فلن يستغرق الأمر سوى 2.5 سنة لاسترداد التكلفة ، ومن السهل تعلم البرمجة المستقلة. يمكن استخدام البرنامج بشكل متكرر ، ويمكن تشغيله من قبل طالب في مدرسة ثانوية أو مدرسة فنية ، الأمر الذي يمكن أن يوفر الكثير من القوى العاملة.

رابعاً: رقمنة جانب التشغيل والصيانة

بفضل تقنية التحكم الرقمية والذكية في Rittal ، يمكن أن تضمن أن نظام الخزانة الكهربائية يوفر وظائف تحليل البيانات الذكية لجميع العمليات والخدمات وبيانات الطاقة في الوقت الفعلي ، مثل المراقبة الذكية وتصنيف فتح باب الخزانة وتشغيلها ، وتنبيه درجة الحرارة الداخلية والرطوبة ، وإنذار الحريق ، إنذار ضد السرقة ، مراقبة الجهد والتيار ، وما إلى ذلك ، يمكن تحقيق جميع الخدمات الذكية عند الطلب. لا تحتاج الشركات إلى إجراء صيانة منتظمة ، ولكنها تحتاج فقط إلى اتخاذ تدابير عند حدوث مواقف غير طبيعية. هذا يساعد على زيادة توافر المعدات وخفض التكاليف. عرضت حالات تطبيق محددة في مقالة "التشغيل التنبئي الذكي وصيانة مكيفات الهواء". على سبيل المثال ، يعد مكيف الهواء المطابق لنظام الخزائن ، سواء كان على أداة آلة عالية السرعة أو مصنع سجائر أو مصنع سيارات لا يمكن إيقافه بشكل تعسفي ، أمرًا ضروريًا. يجب أن يكون قادرًا على تحقيق التشغيل والصيانة التنبؤية الذكية عن بعد. في الوقت الحالي ، تعد البيانات الأساسية الموثوقة والواقعية ضرورية أقل هو شرط أساسي للصيانة التنبؤية حتى تتمكن من الهبوط. يجب تحميل بيانات تشغيل الخزانة ومكيف الهواء إلى غرفة التحكم المركزية والسحابة في نفس الوقت. يمكن لأفراد الصيانة الوصول إلى مكيف الهواء ونظام الخزانة في الوقت الحقيقي في غرفة التحكم أو استخدام الهاتف المحمول لقراءة معلومات الإنذار وخطة الصيانة والاستبدال مقدما.

أخيرًا ، تجدر الإشارة إلى أنه بعد إنشاء نموذج التوأم الرقمي للمنتج خلال مرحلة التصميم الهندسي ، سيتم تحسينه ببيانات إضافية طوال دورة حياته. ستقوم معالجة الطلب والإنتاج والخدمات اللوجستية ومراقبة النظام - جميع الروابط بإنشاء وإضافة بيانات لمساعدة الشركات على فهم المنتجات بشكل أكثر عمقًا ، وإنتاج منتجات أكثر كفاءة واستمرارًا في تحسين المنتجات. ،

Rittal و Yipan ، كشريكين أقوياء في صناعة التحكم الكهربائي ، يساعدان في التنمية المستدامة لخزانات التحكم وتصنيع المفاتيح الكهربائية من خلال الحلول الرقمية على طول سلسلة القيمة.