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如今，許多產品和生產過程的設計、測試與優化都在數字化世界中完成。然而，直到不久前，工廠仍然因為數字化技術的復雜性而無法實現這一點。現在，來自西門子中央研究院（CT）的研究人員已研制出能對工廠進行三維可視化的工具。這將實現過程透明，從而有助于避免代價高昂的規劃失誤。

大約一年前，西門子中央研究院（CT）的研究人員在西門子數字化日上展示了可視化的概念。也正是在這次活動上，他們遇到了德國安貝格數字化工廠集團的Philipp Bierschneider。Bierschneider負責為改造生產工廠提供支持。他帶領的一支團隊主要負責優化從數字模型到現實的轉換過程。他與CT研究人員的這次會面碰撞出了火花。很快，兩支團隊共同參與了一個試點項目，并開發出西門子在安貝格的電子器件工廠車間的三維“數字化雙胞胎”。研究人員將他們的愿景描述為“從掃描到云端再到移動端”。現在，這個愿景正在逐漸變為現實。這個項目*變革了建筑物的規劃方式和設備部署方式。研究人員可以借助激光掃描儀生成建筑物及其設備的虛擬圖像，并在云端以低成本處理這些數據，最后在智能手機或平板電腦上將之可視化。

虛擬3D數據可用于以優化配置來管理工廠內區域和生產設備的配置。

研究人員預計，工作人員很快就可以在實際建造或安裝設備之前，在虛擬工廠里部署虛擬設備，甚至執行虛擬調試。由于這項技術的誕生，相關人員在規劃階段就可以利用三維雙胞胎來優化正在規劃或已建成的工廠里的每臺設備的布置。這樣不僅節省時間，而且能夠提前避免規劃失誤。Bierschneider解釋道：“這種失誤往往要到施工或轉換階段才會暴露出來。令人費解的是，如今，產品和生產過程通常都有‘數字化雙胞胎’，但工廠車間的空間卻依然依靠人工測量。有時這需要耗時數日，還經常會出現測量不準確的問題。”

來自高空的干擾因素

簡單來說，二維平面圖并不能顯示高處的物體，如柱子、窗戶和電源線。所以，機器有可能礙于上方電源線或運輸路線上的障礙物而無法被放入規劃位置。也有時會出現某個窗口被擋住，或兩個工作地點間步行距離太遠等情況。有了“數字化雙胞胎”，規劃人員能夠查看所有設備的虛擬視圖，從而為機器、裝飾與固定設施找到位置，而這都歸功于三維可視化技術。

有了“數字化雙胞胎”，規劃人員將不再受到二維平面圖的限制；他們還能看到三維視圖，為機器、裝飾和電源線等找到豎向排列位置。

來自CT的Rebecca Johnson表示：“我們預計，將來，智能手機將具備足夠的計算能力來顯示這些數據。我們想利用西門子DF PL軟件Process Simulate將這些數據壓縮成CAD版本。”由此，無論是虛擬室內游覽、樓宇導航和疏散規劃，還是與CAD模型進行3D規劃對比，這些都將成為可能。未來用戶將能夠戴著3D眼鏡在虛擬房間中行走，并同時用激光筆更換物體進行調整，直到滿意為止。他們將可以在數字化工廠車間內自由走動，顯示圖也將根據規劃人員的頭部運動實時響應。

創造型人才的數字化舞臺

很快，這項科技將能計算工作路徑。目前的生產路徑效率低下。這意味著員工不得不避開障礙物，繞道而行。生產規劃將實現空間優化，并將優化結果無縫融入數字化工廠的整體虛擬生產規劃中。Rebecca Johnson贊嘆道：“我們能夠實現的應用還有很多。在未來，創造型人才可以借助‘數字化雙胞胎’在任何想象所及的房間里嘗試他們的創意。”工作人員甚至還可以使用尚未存在而只是3D設計的物體。