基于Tecnomatix的燃气轮机生产数字化双胞胎实践

摘 要：近些年来，我国经济飞速发展，燃气轮机作为高端的集成重大动力装备，在各个制造业高新技术中应用十分广泛，但是，我国目前的燃气轮机加工稳定性方面还存在一些问题，本篇文章就针对燃气轮机在制造过程中的一些挑战和发展趋势进行了分析，提出了解决相关质量稳定性问题的具体方案。

关键词：燃气轮机 仿真 数字化双胞胎 数字化工厂

一、數字双胞胎的概述

近几年来，我国各个企业都开始了数字化工厂的建设，其中数字化双胞胎技术是最为核心的技术之一，同时也是实现中国制造2025的关键技术。我国新型的数字化双胞胎技术包括数字化双胞胎、生产工艺流程数字化双胞胎和设备数字双胞胎，这些核心技术受到了各个企业的重点关注，使得生产流程流程得到同步优化，实现了高效快速的创新上市。

随着社会的不断进步，时代不断变迁，对于中国一些制造企业来说，想要向智能化转型，就必须先向数字化转型，通过数字化双胞胎技术的全面实施，提高了企业的仿真技术，同时也降低了生产过程中的不确定性问题的发生率。

二、工厂仿真技术路线和主要功能收益分析

我国燃气轮机火焰筒生产仿真基于Tecnomatix系列软件实现，主要包括Plant Simulation和Process Simulate两大模块。在燃气轮机火焰筒制造过程中，一般采用薄壁高温合金，这种合金对技术人员的打孔技术有着较高的要求，并且，在加工和装备方面十分困难，针对这一情况，我国传统的生产模式很难快速的确定制造工业。并且由于市场周期长，稳定性存在部分差异的原因，许多企业的经济效益受到了严重的影响。而针对燃气轮火焰筒生产线仿真技术来说，可以通过互联网技术实现数字化制造，可以将虚拟系统下建立的生产线和实际生产线相结合，使得设备运行信息和产品加工过程的呈现方式更加直观。除此之外，这种技术可以深入分析信息集成相关技术，总结分析出来的系列问题，并针对这些问题进行设备方案的调整，由于在进行生产线仿真实践过程中的重要一个环节就是数字化建模，这种建模软件可以将工厂的环境设施和设备进行三维虚拟建立，进而实现对这些三维模型的轻量化。保证仿真的顺利进行，提高了仿真效果。

1.设备布局仿真

在进行设备布局仿真时，系统首先会将收集到的信息进行深度集成，在集成之后，将一些设备的运行数据进行必要处理分析，以此来满足设备的必要需求。除此之外，设备布局仿真还可以在虚拟的环境下对未来的生产线进行仿真，这样的技术不仅仅有利于车间管理者了解未来生产线的设备组成，还可以降低由于设备不合理带来的布局调整方面的额外投资。

2.物流仿真

物流仿真可以在虚拟的环境下对工厂的部分通道和路线进行基础设计，使得工厂运行线路中复杂的工序可以快速运转，不仅仅提高生产效率，还可以降低相关工作人员的劳动量。

三、工艺路线仿真和产能仿真

想要使得企业的生产产能达到最大化，那么工艺路线仿真和产能仿真则是必要的一个阶段。因为对于工艺路线仿真和产能仿真来说，它可以根据火焰筒生产工艺方面的需求，将产品的零部件进行加工和梳理，并将这些信息向系统反馈，系统将这些收集到的工站信息配置到每个运行后台中，形成了比较完整的现代工艺路线。但是这种技术也存在不足，主要体现在，当进行系统后台配置时，原材料和空间出库时间花费较长，针对这一问题，相关工作人员可以根据实际情况来配置小车的运行速度，综合考虑加工的零件数量，使得运行效率达到最高水平。

在开始仿真后，系统会按照已设定好的加工路线进行一个工站一个工站的加工工作。除此之外，还可以根据设定值加入不同的生产节拍，仿真出来加工某一数量产品大概所需要的时间，为工厂管理层提供一定数据支撑，以经济最优策略为基础，不断进行设备的调整和修改，直至实施策略达到最优化。

四、机加机器人仿真

对于站内具体工艺仿真来说，首先需要进行的是工艺仿真实现和工艺路线的仿真实现。在采用这两种技术的基础之上，利用三轴和五轴的机床机加仿真生成NC程序，进而实现机器人动作仿真和机器人运动路径的导出和编程。除此之外，在仿真实践过程中要不断进行加工工艺和工位的仿真，并且要对机器人的环境设置和机器人之间的干涉进行规避，只有用这种方式才可以使得工站的整个加工过程更加的顺畅，增加机器人的使用率。

总 结

总而言之，为了满足我国现代某些企业的需求，就必须采用最新的制造技术，实现智能制造，在这个过程中就要实现燃气轮机的升级转型，全面推广应用虚实互联的数字化双胞胎技术。本篇文章在研究基于Tecnomatix的燃气轮机生产数字化双胞胎实践，通过实施火焰筒的生产线仿真，将生产现场运行数据进行分析统计，改善了我国目前燃气轮机加工质量存在稳定性的问题。这种技术是我国社会发展的必要产物，它可以通过相关功能降低企业的投入，给企业带来巨大的收益，因此这种燃气轮机数字化制造仿真技术可以为制造业的企业发展做出巨大贡献。

参考文献：

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