在河南鄭州煤礦機械集團(tuán)股份有限公司（簡稱“鄭煤機”）的現(xiàn)代化廠房內(nèi)，一場靜默而深刻的變革正在發(fā)生。這里沒有傳統(tǒng)制造業(yè)的喧囂與繁雜，取而代之的是高度自動化的生產(chǎn)線、實時跳動的數(shù)據(jù)面板，以及一個與現(xiàn)實工廠同步運行的“虛擬世界”——數(shù)字孿生工廠。作為國內(nèi)煤礦機械制造的領(lǐng)軍企業(yè)，鄭煤機正通過深度融合數(shù)字孿生等前沿技術(shù)，為傳統(tǒng)裝備制造業(yè)注入“智造”新動能，生動詮釋了高質(zhì)量發(fā)展的實踐路徑。
步入鄭煤機的智能工廠，首先映入眼簾的是一排排整齊劃一的智能化設(shè)備。機械臂精準(zhǔn)地?fù)]舞，無人搬運車（AGV）沿著既定路線平穩(wěn)穿梭，關(guān)鍵工位的傳感器將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集并上傳。這些物理世界的運作，僅僅是智能制造的“冰山一角”。在工廠的中央控制室大屏上，一個與實體工廠完全鏡像的3D虛擬模型正同步運行，這便是鄭煤機全力構(gòu)建的數(shù)字孿生系統(tǒng)。
數(shù)字孿生，簡而言之，是為物理實體在數(shù)字空間創(chuàng)建的一個動態(tài)、高保真的虛擬映射。在鄭煤機，這套系統(tǒng)貫穿了產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)制造、設(shè)備運維乃至售后服務(wù)全生命周期。
在設(shè)計研發(fā)階段，工程師可以在虛擬模型中對新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行仿真測試與優(yōu)化，大幅縮短研發(fā)周期，降低試錯成本。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，數(shù)字孿生系統(tǒng)能夠?qū)崟r映射生產(chǎn)線的狀態(tài)：每一臺設(shè)備的運行參數(shù)、每一道工序的完成情況、每一個物料的流轉(zhuǎn)位置，都清晰可見。系統(tǒng)通過分析實時數(shù)據(jù)，可以預(yù)測設(shè)備可能發(fā)生的故障，實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)，避免非計劃停機；還能動態(tài)優(yōu)化生產(chǎn)排程，提升資源利用效率。
以鄭煤機核心產(chǎn)品液壓支架的生產(chǎn)為例。過去，大型結(jié)構(gòu)件的焊接、加工、裝配依賴?yán)蠋煾档慕?jīng)驗，質(zhì)量穩(wěn)定性面臨挑戰(zhàn)。如今，通過數(shù)字孿生技術(shù)，焊接機器人的路徑、參數(shù)已在虛擬環(huán)境中經(jīng)過最優(yōu)仿真，確保每一次焊接都精準(zhǔn)一致；裝配過程的虛擬預(yù)演，提前發(fā)現(xiàn)干涉問題，保障了大型部件裝配的一次成功率。這使得產(chǎn)品生產(chǎn)周期顯著縮短，質(zhì)量一致性得到革命性提升。
值得一提的是，鄭煤機對“智能”的追求已滲透到細(xì)節(jié)，連工廠的“門”都充滿了智慧。其廣泛應(yīng)用的“智能工業(yè)門”，并非簡單的自動開啟關(guān)閉。這些門與整個智能制造系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，能夠識別靠近的AGV小車或人員，自動做出響應(yīng)。當(dāng)搭載物料的AGV駛近時，門平滑開啟，過后自動關(guān)閉，全程無需人工干預(yù)，不僅提高了物流效率，也加強了車間內(nèi)的區(qū)域管理和環(huán)境控制（如防塵、保溫），構(gòu)成了無縫銜接的智能物流一環(huán)。
數(shù)字孿生等技術(shù)的深度應(yīng)用，帶來的效益是立竿見影的。鄭煤機智能工廠的生產(chǎn)效率提升了20%以上，運營成本降低了15%，產(chǎn)品不良品率大幅下降，能源利用率得到優(yōu)化。更重要的是，它改變了生產(chǎn)模式，實現(xiàn)了從“大規(guī)模制造”向“大規(guī)模個性化定制”的柔性制造轉(zhuǎn)變，能夠更快地響應(yīng)市場需求的變化。
鄭煤機的實踐表明，傳統(tǒng)制造業(yè)并非“舊動能”的代名詞。通過擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型，利用數(shù)字孿生技術(shù)將物理世界與信息世界深度融合，能夠徹底重塑研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)模式，釋放出巨大的“新動能”。這不僅驅(qū)動了企業(yè)自身向價值鏈高端攀升，也為整個裝備制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了可借鑒的“鄭煤機方案”。在“中國制造”向“中國智造”跨越的征程中，鄭煤機正以它的智能工廠，書寫著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的生動篇章。
