资产管理壳和数字孪生：未来机械工程的重要元素

Volker Franke博士是浩亭应用技术（工具和特殊机器制造业务部门）的常务董事。Franke博士及其团队是浩亭资产管理壳和数字孪生的潜在用户。使用不同组件的数字孪生生成机器、系统和工厂的更高级数字孪生。他就实践经验和未来前景与技术简报进行了交流。

tec.news: Franke博士，作为数字孪生的用户，您扮演了什么角色，面临的挑战有哪些？

Franke博士：首先，重要的是一方面要区分机器和工厂的实际工程过程，另一方面要区分新产品的应用阶段。目前，我们正在应对工程中各种各样的挑战：解决方案的复杂性在上升，打个比方，必须将越来越多的子系统集成到机器测试系统中，需要连接可追溯性系统，需要提供和处理能源数据，以及在将来实现预测性维护方法。 

tec.news: 机械工程的世界是否变得更加复杂了？

Franke博士：是的，绝对是这样。越来越多的IT系统被引入，必须在工程一开始时就将其考虑在内。与此同时，我们还面对这样一种情况：待解决问题的规范没有得到明确描述，而是随着时间的推移而出现。因此，在开发过程中，我们应对的大部分都是敏捷性问题。此外，我们必须同时考虑开发人员的技能和可用性。也就是说，除了一般的工作人员之外，我们越来越难找到那些具备适当技能的人来接受如此复杂的任务。

tec.news: 您如何应对自动化工程流程的挑战？

Franke博士：我们正在深入处理“系统工程”这一主题。目前，从机械或电气的角度阐明复杂性已经不够了。相反，我们需要从系统的角度看待这个问题。在这里，系统工程提供了有助于定义系统、连续开发系统并在结束事情时验证其功能的方法和工件。正是这些人工制品反过来帮助我保持敏捷，因为它们使我能够在各个阶段实施进一步的开发。最后，在自动化方面，数字孪生和资产管理外壳开始发挥作用。资产管理外壳根据标准化过程描述组件，这样我就可以使解决方案的要求与组件提供的功能保持一致，从而自动执行选择（示例）。

tec.news: 您对连接器管理壳有什么期望？

Franke博士：在机械工程中，连接器不是我们首先想到的，我们首先想到的是由线性单元、电动机和变频器组成的电轴。在性能参数方面，例如，这些元件的设计必须能够满足在0.5秒内移动10公斤的重量500毫米的任务。这反过来又决定了所需组件的尺寸。在这一点上，连接器也起到了作用，因为正式连接器连接了电动机。我对连接器的资产管理壳提出的要求体现在性能参数中：连接器可以传输多大的电流，是否启用基于以太网的通信或具有特殊格式（例如单对以太网）等？我希望数字孪生能够为我提供将包括在原理图设计中的信息。但是我也希望得到能够轻松将连接器集成到机械设计中的信息。例如，我还希望获得安装和操作说明，或者获得与制造相关的CO2足迹的信息。简而言之：我对数字孪生的要求主要与机器的工程有关。但是，资产管理壳也可以为应用阶段提供重要信息。例如，用于将各个组件集成到能源管理系统中的元数据，或者关于处置材料的数据。

tec.news: 您是否将连接器视为系统组件？

Dr V. Franke: 不，我仍然将连接器视为连接组件，这款组件需要被插入到机电一体化组件或模块的管理壳中，即使该连接器已经配备了其他功能。假设我必须在应用中实现高可用性，并且实现连接器的温度、振动和配合周期监控功能。那就要求我们必须合理地规划这些因素，并在资产管理壳中标记，以便选择相应的组件。如果没有资产管理壳，我将无法在工程处理过程中再次找到连接器。

tec.news: 您在认为数字孪生的最大益处在哪方面？

Franke博士：在工程方面，可以这么说，我们可以使流程更加高效和灵活，并可以根据客户要求实时调整。在编程方面，为了使潜在的数据流在多样性的数据中易于管理，效率和自动化同样重要。在生命周期服务方面，将来有可能提供更多的服务，但同时要大幅减少这些产品所需的工作量。