美嘉林与PTC助力三一实现泵车基于数字孪生仿真预测

三一集团创始于1989年，业务覆盖100多个国家和地区。目前已成为中国最大、全球第五的工程机械制造商，是全球最大的混凝土机械制造商。

三一泵车以高效率、高可靠性、高智能风靡市场，产销量连续11年全球第一 ，获得“世界泵王”的美誉。

能取得如此卓越的成绩，与三一坚定推进数字化转型密不可分。从美嘉林为三一实施的臂架数字孪生验证项目，便可窥见一二。

2021年3月，美嘉林与三一再度建立合作。美嘉林联合PTC运用全球领先的数字化解决方案，帮助三一搭建臂架数字孪生平台。

该平台通过实时仿真，监测臂架的运行状况，并预测臂架寿命。

通过疲劳损伤趋势，可在臂架损伤前对臂架进行主动维保，减少计划外停机，提升客户满意度。并帮助研发人员从海量的数据中，洞察关键指标，从而提升产品品质，用数字化的力量加固“世界泵王”的宝座。

在工程机械领域，设备单价高，施工环境复杂，作业时间宝贵，一旦设备因故障停机，将会为客户带来巨大损失。

如何最大限度提升设备的作业率，避免计划外停机已经成为众多厂家的共同难题。

实现设备实时监测并进行有效的状态分析预测，是众多工程机械企业努力的目标。

在与美嘉林合作之前，三一通过手工进行操作和数据清洗，数据量巨大还免不了要出错；另外也不能连续和批量进行操作获得最终结果，难以实现实时进行仿真和预测。

美嘉林与PTC运用数字孪生技术，以泵车长臂的疲劳损伤作为泵车长臂关键技术指标之一，分析臂架姿态、姿态保持、泵送操作、外力因素等对泵车长臂寿命的影响，对臂架关键点位的疲劳损伤进行实时监测，进而预测臂架的疲劳寿命。

该项目在PTC ThingWorx平台的基础上，集成仿真软件、大数据分析引擎等，开发数字孪生技术应用平台，打通物理样机数据与仿真分析数据，实现产品全生命周期数据优化迭代。

项目以臂架疲劳为示范性应用，开展数字孪生技术研究，后续可扩展至其他应用。

对臂架姿态变化数据进行仿真分析，得到其对应的疲劳损伤；对大量样本数据进行上述分析，得到大量仿真分析样本数据，利用机器学习，建立仿真分析代理模型，可实现疲劳损伤实时计算。

项目上线后，大大增强了设备状态可视性，实现了对臂架的实时仿真和预测。

平台建成了设备总览、损伤点三维模型、疲劳损伤趋势、疲劳损伤对比分析、工况统计、云图动画以及臂架运行姿态回放动画等多个APP。

项目圆满达成了预期目标，获得三一的一致好评。在项目实施过程中，美嘉林项目团队的专业表现获得了三一的高度认可，并受到三一的赞扬。