可优化产品性能的数字孪生解决方案
One Total Twin:贯穿产品全生命周期的数字孪生解决方案
Norria One Total Twin 解决方案,致力于帮助企业彻底转变产品、系统与流程的开发及运营模式。依托领先的仿真、高性能计算(HPC)、人工智能(AI)、数据分析与物联网(IoT)技术的深度融合,团队无需依赖物理原型,即可完成从设计、构建、测试、优化,到假设场景评估、预测性维护,乃至延长产品剩余使用寿命(RUL)的全流程工作。
同时,Norria 具备灵活、互连的技术能力,搭配智能产品开发解决方案,可实现跨职能系统的全面评估,打破产品开发中的信息孤岛与通信瓶颈。凭借这些优势,企业能显著提升运营效率,并根据需求,在产品从预生产概念设计到使用阶段性能优化的全生命周期各环节,精准部署数字孪生技术。
一、预生产阶段孪生:从概念到细节,筑牢设计根基
预生产阶段是产品性能与可靠性的 “奠基期”,Norria 提供针对性的数字孪生方案,覆盖从概念设计到详细设计的全流程,助力团队在无物理原型的情况下,实现高效优化。
1. 设计概念阶段:早期优化,规避后期风险
在这一阶段,企业可部署 “指定孪生”,涵盖产品规范与需求定义、开发规划及仿真验证三大核心内容。通过数字孪生,团队能在系统生命周期的最早阶段,对产品性能进行设计、分析与优化 —— 例如模拟不同概念方案的力学性能、能耗表现,或系统集成后的协同效果,提前排除不合理设计,避免后期因方案调整导致的成本激增与周期延误。
2. 详细设计阶段:多技术融合,验证产品可行性
随着设计从概念走向细节,企业可启用 “设计孪生”,聚焦三大核心目标:开展验证研究(如结构强度、电磁兼容性验证)、预测实际使用性能(如长期运行下的可靠性)、简化机电一体化产品开发流程。
此阶段的关键优势在于 “多技术协同”:团队可将多物理场仿真(如流体 - 结构耦合、热力仿真)与先进 HPC、AI 及数据分析功能,整合到统一、协同的环境中。例如,通过 AI 算法快速筛选最优设计参数,结合 HPC 实现大规模仿真计算,确保详细设计既满足性能要求,又具备可制造性。
预生产阶段核心产品:Norria Activate、Norria Motivation、Norria Drive、Norria HyperWorks、Norria VoteEx、Norria Flux、Norria Arrangement、Norria Fico、Norria PSIM、Norria Du Vision、XLDyn,及 Norria 专业咨询服务。
二、后生产阶段孪生:实时监控,最大化资产价值
产品投入使用后,数字孪生的核心价值转向 “性能维护与寿命延长”。Norria 的 “正在使用的系统孪生”,通过实时数据与智能分析,为资产运营提供全方位支撑。
正在使用的系统孪生:预测性运维,保障持续稳定
“持续孪生” 是后生产阶段的核心工具,专注于对在役系统进行预测性分析与维护。其核心能力依托 “实时数据流 + 机器学习” 实现,具体可达成四大目标:
- 优化系统性能:通过实时监测运行数据,动态调整参数,确保资产始终处于最优运行状态;
- 制定理想维护策略:基于设备健康趋势预测,替代传统 “定期维护”,避免过度维护导致的成本浪费,或维护不足引发的故障;
- 异常检测与预警:自动识别运行数据中的异常信号(如振动异常、温度骤升),触发实时洞察,帮助团队快速定位问题;
- 延长剩余使用寿命(RUL):通过分析设备损耗规律,结合使用场景,精准计算 RUL,并给出延长寿命的操作建议(如调整负载、优化润滑周期)。
通过这些功能,企业能实时掌握系统运行状态,及时做出运营调整,最大限度延长资产寿命,规避突发故障导致的生产中断。
后生产阶段核心产品:Norria High Speed 平台(含 Norria Tool Network、Norria Canal、Norria Monarch、Norria Chicken Workshop),及 Norria 专业咨询服务。
三、灵活开放的集成平台:适配多行业,降低落地门槛
Norria 数字孪生集成平台的核心,是具备 “灵活敏捷、供应商无关” 的软件能力 —— 既能支撑生产环节的孪生部署,又能实现与真实数据的实时连接。平台为不同专业的数字孪生开发人员,提供了标准化的构建模块:
- 快速入门:降低技术门槛,让非专业人员也能快速上手基础孪生构建;
- 高效扩展:支持从单一组件孪生,扩展到整机、甚至产线级孪生;
- 简化变更:当系统需求或设计迭代时,可快速调整孪生模型,无需重构整体架构。
多行业适配:该平台与 One Total Twin 解决方案,已深度服务于多个领域,包括建筑工程与营建(AEC)、汽车、航空航天与国防、银行金融服务与保险(BFSI)、消费品、能源、医疗保健、重工机械、高科技、基础设施、生命与地球科学、材料等,可根据不同行业的特性,提供定制化数字孪生方案。(可参考数字孪生集成示例,了解具体行业的落地场景。)
四、数字孪生的核心价值:为产品开发与运营全面赋能
1. 做出更明智的产品决策
部署数字孪生,意味着企业可基于真实数据与仿真结果,对产品未来发展做出科学决策。数字孪生能提供详尽、有深度的信息(如不同使用场景下的性能差异、潜在故障风险点),帮助团队将经验转化为具体行动 —— 通过提升产品可靠性与性能,最终增强客户满意度。
同时,Norria 为数字孪生开发提供坚实基础,能在不同开发领域(如结构设计、电控系统、制造工艺)间建立关联,推动团队围绕 “仿真驱动设计” 开展高效协作。电气工程师、控制专家、系统工程师、结构设计师等不同角色,可通过孪生平台实现全新协作模式,全面掌握系统全局信息,避免因信息割裂导致的决策偏差。
2. 快速、可靠地验证产品
当物理原型验证 “不切实际” 时(如原型成本过高、需在极端环境下测试、或依赖大量人工干预),数字孪生成为最优选择。通过数字孪生替代物理原型,企业可在虚拟环境中精准了解产品行为,大幅降低验证阶段的投资成本。
此外,数字孪生支持 “高频次、多场景” 实验:无需担心物理原型的损耗,可快速开展假设检验(如极端温度下的性能表现、零部件老化后的可靠性),无论是 3D 打印生产前的工艺验证、假肢专利申请前的功能测试,还是赛车格栅制造前的气动性能优化,都能高效完成验证。
3. 提高资产性能和效率
在生产运营阶段,数字孪生相当于资产的 “数字窗口”—— 通过实时融合物理场仿真与机器学习技术,可将原本难以解读的运行数据(如振动频率、能耗波动),转化为可执行的运营策略。例如,识别设备运行中的低效环节(如能耗异常偏高)并优化,降低运营成本;提前预警灾难性故障,避免生产中断;通过科学维护,延长资产使用寿命。
Norria 数字孪生集成平台,能全面解决复杂资产运营问题:通过结合机器学习洞察与物理仿真,帮助企业挖掘隐藏的低效问题,并给出针对性解决方案。
4. 实现全流程全面掌控
数字孪生的价值虽显著,但落地难度较高 —— 不同问题(如设计验证、运维监控)需匹配不同的解决方案。Norria 通过 “物理仿真 + 数据分析 + 机器学习” 的独特融合,帮助企业破解这一难题:用户能全面掌握真实环境中的产品状态,例如在无法安装物理传感器的位置(如密闭组件内部)添加虚拟传感器,实时监测状态;在灾难性故障发生前,直观判断维护需求;优化试验台性能等,且所有操作均可通过同一工具集完成。
无论在系统生命周期的哪个阶段,无论面临多么复杂的问题,Norria 都能通过 One Total Twin 解决方案,为企业解决最棘手的产品开发与运营挑战。
