從工業(yè)制造角度看，數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建物理實(shí)體與虛擬空間的雙向映射通道，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互與多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合，形成“感知-分析-決策-執(zhí)行”的智能化閉環(huán)。其核心是將物理實(shí)體的運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)及擾動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)映射至虛擬空間，為工業(yè)智能化提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策支持與流程優(yōu)化能力。

圖撲軟件利用自研 HT 二三維可視化引擎，為眾多行業(yè)的工業(yè)設(shè)備數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大技術(shù)支撐。依托自研 HTML5 2D/3D 圖形渲染引擎，采用 B/S 架構(gòu)，支持跨平臺(tái)輕量化部署，能夠加載從消費(fèi)級(jí)設(shè)備（如電鉆、掃地機(jī)器人）到工業(yè)級(jí)裝備（如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)）等多類型工業(yè)設(shè)備數(shù)字孿生模型。

平臺(tái)深度整合設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史維修記錄與故障信息，構(gòu)建起集“數(shù)據(jù)可視化、診斷智能化、管理數(shù)字化”于一體的智能設(shè)備管理平臺(tái)。

消費(fèi)級(jí)設(shè)備虛擬實(shí)操

依托 HT 數(shù)字孿生構(gòu)建的三維教學(xué)培訓(xùn)體系，能夠?qū)⒊橄笾R(shí)轉(zhuǎn)化為可視化、交互式的數(shù)字模型。學(xué)員可在高度擬真的虛擬環(huán)境中開(kāi)展技能實(shí)操演練，助力學(xué)員在知識(shí)體系、技能實(shí)操、思維培養(yǎng)等維度全面提升。研發(fā)優(yōu)化則聚焦結(jié)構(gòu)仿真，搭建與實(shí)物一致的虛擬模型，模擬推演產(chǎn)品全生命周期運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，縮短研發(fā)周期，降低試錯(cuò)成本。

家用攪拌機(jī)

利用 3D 可視化方式將物理設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能與運(yùn)行邏輯轉(zhuǎn)化為可交互的虛擬模型，為產(chǎn)品研發(fā)、客戶端演示及售后服務(wù)提供創(chuàng)新解決方案。在虛擬空間中模擬攪拌機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速、停機(jī)的全流程，仿真復(fù)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)如何通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)，以及不同轉(zhuǎn)速下流體的攪拌動(dòng)力學(xué)特性。

客戶端演示則可通過(guò)交互操作拆解模型，查看齒輪嚙合、密封件安裝等內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系，替代傳統(tǒng)說(shuō)明書的靜態(tài)圖文展示。針對(duì)產(chǎn)品研發(fā)端，接入電機(jī)電流、轉(zhuǎn)速傳感器等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在虛擬場(chǎng)景中同步展示攪拌負(fù)載變化對(duì)電機(jī)溫度、能耗的影響。輔助研發(fā)人員優(yōu)化刀片材質(zhì)或電機(jī)功率配置，縮短物理樣機(jī)迭代周期。

掃地機(jī)器人

HT 生成的設(shè)備三維說(shuō)明書，以精美模型展示其驅(qū)動(dòng)輪、邊刷、滾刷、吸塵電機(jī)、電池、傳感器、主控板等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能夠精準(zhǔn)體現(xiàn)協(xié)同工作原理，如驅(qū)動(dòng)輪移動(dòng)轉(zhuǎn)向、邊刷滾刷聚攏垃圾、傳感器路徑規(guī)劃。設(shè)備的動(dòng)態(tài)拆解模擬從拆卸外殼開(kāi)始，逐步展示內(nèi)部部件分解過(guò)程，系統(tǒng)接入清掃時(shí)間、面積、電量、傳感器數(shù)據(jù)等運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行可視化實(shí)時(shí)分析，為研發(fā)人員優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供直觀支持。

傳統(tǒng)研發(fā)依賴二維圖紙與物理樣機(jī)，而三維可視化方案可在虛擬環(huán)境中提前驗(yàn)證結(jié)構(gòu)沖突或優(yōu)化空間布局，如邊刷與驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)干涉、電池與主控板的散熱間距等。將物理樣機(jī)迭代次數(shù)從 5-8 次縮減至 2-3 次，大幅降低研發(fā)成本。

VR 電鉆元件

HT 利用 VR 可視化技術(shù)立體展示電鉆手柄、鉆頭夾頭的空間布局，剖析電機(jī)與齒輪的裝配關(guān)系，通過(guò)動(dòng)態(tài)演示拆解順序與握持邏輯，為崗前培訓(xùn)提供可視化教材。

用戶在 VR 虛擬空間中，使用控制器細(xì)致觀察任意角度的復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，理解零部件功能與連接邏輯。有效避免因傳統(tǒng)實(shí)物昂貴、稀缺或拆解存在風(fēng)險(xiǎn)而導(dǎo)致的教學(xué)受限問(wèn)題。

電力工程設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維

HT 數(shù)字孿生搭建的集控中心，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程運(yùn)維、預(yù)測(cè)性維護(hù)與能效優(yōu)化的智能化協(xié)同升級(jí)。通過(guò)集控中心的虛擬仿真設(shè)備，運(yùn)維人員可突破空間限制，遠(yuǎn)程獲取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，完成調(diào)試與故障處理。支持模擬不同工況下的能耗數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，有效提升運(yùn)維效率，助力企業(yè)降本增效，推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)

針對(duì)海上、山區(qū)極端環(huán)境挑戰(zhàn)，HT 系統(tǒng)通過(guò)高精度三維模型精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)葉片、輪轂、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵部件，動(dòng)態(tài)演示風(fēng)向變化時(shí)偏航系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整葉片角度的運(yùn)行過(guò)程。

可視化場(chǎng)景能實(shí)時(shí)接入風(fēng)速、軸承溫度、振動(dòng)頻率等核心參數(shù)，利用應(yīng)力模擬算法預(yù)判關(guān)鍵部件的磨損趨勢(shì)，將傳統(tǒng)季度性巡檢升級(jí)為 7×24 小時(shí)在線預(yù)測(cè)性維護(hù)。內(nèi)部電氣線路與液壓管路走向細(xì)節(jié)的深度展示，使技術(shù)人員得以遠(yuǎn)程完成高效檢查與診斷，大幅縮短響應(yīng)時(shí)間。

水輪機(jī)

傳統(tǒng)通過(guò)平面圖、塑料靜態(tài)模型或?qū)嵉貐⒂^水電站的方式，難以直觀、系統(tǒng)地呈現(xiàn)水輪機(jī)的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)及工作原理。圖撲構(gòu)建的 1：1 水輪機(jī)三維數(shù)字孿生系統(tǒng)，清晰展示蝸殼、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪等核心部件結(jié)構(gòu)。

圖撲 HT 交互式分步拆解功能，能在轉(zhuǎn)輪拆解環(huán)節(jié)呈現(xiàn)螺栓拆除、吊裝設(shè)備操作等流程，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)機(jī)組設(shè)備主要部件的拆解與組裝邏輯。結(jié)合動(dòng)態(tài)標(biāo)注關(guān)鍵裝配參數(shù)（如螺栓扭矩、部件間隙等）與技術(shù)規(guī)范，幫助維修人員快速掌握拆卸步驟與裝配關(guān)系，顯著提高現(xiàn)場(chǎng)檢修效率與作業(yè)安全性，助力發(fā)電效能最大化。

冷卻塔

在 HT 三維場(chǎng)景中，動(dòng)態(tài)演示了水流與空氣的熱交換過(guò)程，并實(shí)時(shí)同步展示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、風(fēng)量等多維數(shù)據(jù)參數(shù)。系統(tǒng)支持運(yùn)維人員遠(yuǎn)程對(duì)三維模型進(jìn)行拆解，直觀查看內(nèi)部填料更換、管道清洗等維護(hù)流程。同時(shí)，可仿真不同工況下的運(yùn)行策略（如風(fēng)機(jī)啟停數(shù)量調(diào)節(jié)、噴淋水量控制等），可以自動(dòng)生成能耗與冷卻效率的對(duì)比曲線，助力作業(yè)人員優(yōu)化策略，降低風(fēng)機(jī)電耗與水資源浪費(fèi)。

電氣開(kāi)關(guān)柜

基于 HT 平臺(tái)運(yùn)維人員可隨時(shí)隨地通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備模型，實(shí)時(shí)監(jiān)控開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)。即使與開(kāi)關(guān)柜相隔甚遠(yuǎn)，也能如親臨現(xiàn)場(chǎng)一般，對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。

當(dāng)電氣開(kāi)關(guān)柜在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)溫度升高等異常情況時(shí)，場(chǎng)景內(nèi)的3D 模型立即通過(guò)圖表、高亮警示等方式直觀告警，輔助運(yùn)維人員快速定位故障點(diǎn)。

流程工業(yè)設(shè)備精準(zhǔn)維保

面對(duì)化工、水泥等流程型制造領(lǐng)域復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境，HT 借助數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建全生產(chǎn)周期可視化管理體系，歸集整合物料流轉(zhuǎn)、設(shè)備運(yùn)行、工藝參數(shù)等多維度數(shù)據(jù)，通過(guò)動(dòng)態(tài)圖表實(shí)時(shí)呈現(xiàn)產(chǎn)線全貌，助力管理人員精準(zhǔn)把控生產(chǎn)進(jìn)度與設(shè)備狀態(tài)。

油氣站離心壓縮機(jī)

在離心壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，地質(zhì)變化、管網(wǎng)壓力波動(dòng)等因素易導(dǎo)致其流量、進(jìn)氣壓力等參數(shù)波動(dòng)。在 HT 3D 場(chǎng)景中提供一鍵式拆解動(dòng)態(tài)演示，兩側(cè) 2D 面板集中展示設(shè)備技術(shù)參數(shù)、歷史記錄及備件庫(kù)存等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，以可視化形式簡(jiǎn)化復(fù)雜數(shù)據(jù)分析。

作為三維說(shuō)明書使用時(shí)，系統(tǒng)精密呈現(xiàn)油氣壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如機(jī)體、轉(zhuǎn)子、軸承、密封裝置。支持動(dòng)態(tài)模擬拆解過(guò)程（從外部防護(hù)裝置開(kāi)始按序拆解），直觀展示部件功能及裝配關(guān)系。更關(guān)鍵的是，通過(guò)仿真不同轉(zhuǎn)速下的壓縮效率與能耗曲線，輔助制定合適的運(yùn)行策略，降低能耗。

水泥粉磨系統(tǒng)

在水泥生產(chǎn)行業(yè)，水泥粉磨環(huán)節(jié)能耗高、設(shè)備故障頻發(fā)、工藝參數(shù)調(diào)控復(fù)雜等問(wèn)題長(zhǎng)期制約企業(yè)降本增效。HT 數(shù)字孿生水泥粉磨工藝流程，1:1 還原破碎機(jī)、生料磨、水泥磨、選粉機(jī)等核心設(shè)備及輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。

該系統(tǒng)擁有生產(chǎn)監(jiān)控、工藝優(yōu)化和故障預(yù)警這三大核心功能。其中，生產(chǎn)監(jiān)控功能讓操作員能夠遠(yuǎn)程了解生產(chǎn)全流程的工況；工藝優(yōu)化功能會(huì)依據(jù)歷史數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果，為參數(shù)調(diào)整提供建議；故障預(yù)警功能則可以提前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題。助力水泥企業(yè)構(gòu)建完善的數(shù)字化管控體系。

污水處理廠

數(shù)字孿生污水處理廠監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)可針對(duì)格柵機(jī)、水泵等關(guān)鍵設(shè)備開(kāi)展 360° 可視化結(jié)構(gòu)巡檢。結(jié)合振動(dòng)、溫度、壓力等傳感器回傳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，直觀反映軸承磨損、密封件老化等內(nèi)部隱患。

平臺(tái)提供水泵變頻參數(shù)遠(yuǎn)程調(diào)控、格柵機(jī)運(yùn)行周期智能優(yōu)化等操作，結(jié)合三維拆解的可視化引導(dǎo)，運(yùn)維人員可在線完成設(shè)備虛擬檢修仿真，并通過(guò)長(zhǎng)期數(shù)據(jù)積累形成設(shè)備 “數(shù)字檔案庫(kù)”。形成從初期選型階段的能效模擬分析，到退役前的剩余壽命預(yù)測(cè)評(píng)估，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源的全周期優(yōu)化配置。

離心泵

HT 系統(tǒng)以透明化視角拆解設(shè)備核心組件，提供智能糾錯(cuò)機(jī)制（錯(cuò)誤操作實(shí)時(shí)警示），并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)標(biāo)注易損件“壽命預(yù)警”，實(shí)現(xiàn)維護(hù)優(yōu)先級(jí)智能化。

系統(tǒng)支持提供智能糾錯(cuò)機(jī)制，若新員工學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)裝配流程期間出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，系統(tǒng)回即時(shí)彈出紅色警示，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)提示強(qiáng)化正確操作認(rèn)知。在應(yīng)急處置期間，系統(tǒng)能快速模擬葉輪卡滯等故障，員工通過(guò)對(duì)比正常與故障狀態(tài)下部件的形變差異（如葉輪與泵殼的摩擦痕跡位置），指導(dǎo)員工精準(zhǔn)定位根源。

重工業(yè)及特種裝備設(shè)計(jì)與維護(hù)

針對(duì)重工業(yè)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)高的特性，將設(shè)備復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造與外部形態(tài)完整映射至 HT 虛擬空間，結(jié)合多物理場(chǎng)仿真技術(shù)，可模擬設(shè)備在各類極端工況下的力學(xué)性能等變化，助力工程師優(yōu)化設(shè)計(jì)、規(guī)避結(jié)構(gòu)缺陷，提升裝備使用效能。

動(dòng)車軸

在圖撲 HT 動(dòng)車軸三維說(shuō)明書中，能清晰展現(xiàn)其通孔貫穿結(jié)構(gòu)，完整呈現(xiàn)軸頸、防塵板座、輪座、軸身、齒輪座等關(guān)鍵部位，以及探傷檢測(cè)路徑。

HT 場(chǎng)景內(nèi)結(jié)合動(dòng)車實(shí)際運(yùn)行工況，模擬分析不同受力狀態(tài)下的應(yīng)力分布。該技術(shù)在設(shè)計(jì)端可優(yōu)化軸頸配合公差，降低磨損；在制造端能指導(dǎo)探傷工藝路徑規(guī)劃；在運(yùn)維端通過(guò)應(yīng)力模擬預(yù)判疲勞壽命，輔助制定科學(xué)檢修周期，為車軸設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)提供有力數(shù)據(jù)支撐。

機(jī)械臂

數(shù)字孿生產(chǎn)線機(jī)械臂集成了工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)、低代碼開(kāi)發(fā)和虛擬仿真等技術(shù)的先進(jìn)應(yīng)用。圖撲依托自研 HT 低代碼數(shù)字孿生平臺(tái)，構(gòu)建生產(chǎn)線機(jī)械臂的高精度虛擬模型，既能實(shí)時(shí)映射物理機(jī)器人在生產(chǎn)線上的操作狀態(tài)，又能控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為虛實(shí)聯(lián)動(dòng)提供了強(qiáng)大而靈活的支持。

從工業(yè)生產(chǎn)線控制角度來(lái)看，緊急停止和異常監(jiān)測(cè)兩大功能確保生產(chǎn)過(guò)程的安全性和效率至關(guān)重要。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速響應(yīng)機(jī)制，在生產(chǎn)效率和安全性之間取得平衡。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)與研發(fā)領(lǐng)域，通過(guò)圖撲 HT 還原拆解復(fù)位系統(tǒng)，幫助技術(shù)人員按標(biāo)準(zhǔn)檢修流程，對(duì)壓氣機(jī)葉片、渦輪組件等核心部件進(jìn)行分步拆解與裝配模擬。系統(tǒng)支持任意角度的發(fā)動(dòng)機(jī)剖面展示，能清晰呈現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)任意角度的剖面結(jié)構(gòu)，使原本隱藏在內(nèi)部的油路、氣路以及精密的機(jī)械部件立體化呈現(xiàn)。為研究人員、工程師以及教學(xué)人員提供了深入剖析發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)造的絕佳視角。

在氣動(dòng)性能研究方面，系統(tǒng)可復(fù)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)從起飛加速、巡航穩(wěn)定到著陸減速等典型工況下的氣流動(dòng)力學(xué)特性。通過(guò)數(shù)值模擬與可視化呈現(xiàn)，精確展示氣流流速分布、壓力梯度變化及部件擾流影響，為氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供可視化分析依據(jù)。

采煤機(jī)

采煤機(jī)三維說(shuō)明書對(duì)各部件進(jìn)行詳細(xì)展示與原理解析：

截割部：動(dòng)態(tài)交互演示滾筒結(jié)構(gòu)、截齒排列及更換流程；

行走機(jī)構(gòu)：可視化呈現(xiàn)電機(jī)、減速器、履帶鏈傳動(dòng)裝置的協(xié)同運(yùn)作機(jī)制；

液壓系統(tǒng)：解析油泵、油缸、控制閥的功能邏輯與操作方法；

電氣系統(tǒng)：展示電控柜內(nèi)部布局，追蹤傳感器信號(hào)傳輸路徑與控制指令執(zhí)行流程。

……

系統(tǒng)可按預(yù)設(shè)流程逐步演示部件拆卸過(guò)程，為維修提供操作指導(dǎo)。同時(shí)，系統(tǒng)能實(shí)時(shí)采集并可視化關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)（截割速度、牽引速度、電機(jī)電流、液壓壓力），實(shí)時(shí)反饋設(shè)備健康狀態(tài)，支撐預(yù)測(cè)性維護(hù)決策。

在工業(yè)制造智能化進(jìn)程中，圖撲軟件數(shù)字孿生與數(shù)據(jù)可視化技術(shù)如同連接虛實(shí)世界的橋梁。它憑借三維建模、動(dòng)態(tài)拆解與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合能力，不僅復(fù)現(xiàn)了設(shè)備結(jié)構(gòu)與運(yùn)行邏輯，更通過(guò)“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策”的閉環(huán)，沿著自動(dòng)化→數(shù)字化→智能化的演進(jìn)軌跡，工業(yè)制造正從“被動(dòng)響應(yīng)”邁向“主動(dòng)預(yù)測(cè)”的全新時(shí)代。

如今，交互式三維說(shuō)明書正替代靜態(tài)圖文文檔，虛擬空間的設(shè)備預(yù)知維護(hù)與全流程優(yōu)化已成現(xiàn)實(shí)。隨著數(shù)字孿生與 5G、AI、邊緣計(jì)算的深度融合，圖撲將持續(xù)賦能更多企業(yè)在虛實(shí)交融的時(shí)代解鎖效率與創(chuàng)新的潛力，使每一臺(tái)設(shè)備成為智慧工廠躍動(dòng)的“數(shù)字神經(jīng)元”。

審核編輯 黃宇