河南中烟黄金叶生产制造中心制丝车间：利用数字孪生技术推动智能化转型

近年来，河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心制丝车间大力发展数字孪生技术，为卷烟制造智能化转型注入了新活力。

实操课堂“绘”出来

为加快转型步伐，黄金叶生产制造中心制丝车间对红丽劳模和工匠人才创新工作室内的试验台进行改造，将虚拟仿真融入试验和教学中，通过虚实孪生技术将真实器件设备虚拟化，打造丰富的3D虚拟交互形式。

“过去只知道闷头做，现在有了3D虚拟交互后，能够更好理解这些试验的应用场景，从知其然变成了知其所以然。”刚进维修组不久的王翼说。利用丰富的3D模型库、虚实孪生控制库以及物理信号逻辑，他对设备的理解有了质的飞跃，一次性通过了烟草制丝初级电气技术技能鉴定，并在多次技术比武中取得佳绩。

“这种集成了控制器系统的虚拟场景，使试验不受场地、硬件等的限制，学员在进行操作训练时不用担心损坏装备，在操作过程中如果出现错误还可以获得语音和文字提示。”行业技能鉴定考评员、试验设备主要建设者赵春元说。

赛博空间“建”起来

智能制造能力成熟度从低到高分为规划级、规范级、集成级、优化级和引领级。目前，大部分卷烟制造企业总体成熟度接近集成级水平，现实映射技术基本停留在二维平面。为实现从平面到立体、从单一数显到系统数据的转变，赵春元苦下功夫，寻找能匹配烟草制丝生产线的“法宝”。

在数次试验和探索后，赵春元和同事们认为IOA平台（一套综合性的虚实孪生仿真平台）能够满足需求。经过长达半年的建模、组模和验模，并对几何、物理、行为、规则模型依据系统层级和系统关系进行组合和联动，制丝车间成功打造出一个存在于信息空间的平行世界——赛博空间（在计算机及计算机网络里的虚拟现实），在其中对工厂和产线进行仿真模拟。

“有了它，再不用愁传统PLC设备用不好、成本高等难题了。”制丝车间专属的赛博空间建成后，维修工们个个都竖起了大拇指。

同时，该平台通过对生产线上的多模态数据进行集成，可以实现数字孪生模型与真实世界共同进化，不断积累相关知识，最终基于经验和人工智能等方法，实现对现实空间的预演、预判和预控，完成对实际生产线生产决策、质量管理、设备管理等的状态评估和发展趋势预测。