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數(shù)字孿生“化實為虛”重塑機場行李檢測,讓旅客體驗高效出行

http://m.casecurityhq.com 2024-04-08 11:26 來源:施耐德電氣(中國)有限公司

在生活質(zhì)量日益提升的今天,旅客們無不期待舒適、高效的旅行體驗,一次誤機就可能導(dǎo)致一場原本美好的旅途或一次重要的商務(wù)洽談化為泡影——因此,機場運營方需要提高機場處理效率來滿足日益增長的旅客流量需求。安檢和行李處理是機場運營的重要環(huán)節(jié),更加自動化、智能化的行李檢測流程能夠保證旅客的良好體驗,減少機場運營壓力,提升服務(wù)評價。

成立于1949年的荷蘭公司范德蘭德(Vanderlande)是一家專注于未來倉儲系統(tǒng)、機場行李處理自動化和快遞分揀自動化解決方案的全球領(lǐng)先企業(yè)。范德蘭德市場領(lǐng)先的行李處理系統(tǒng)每年在全球處理的行李數(shù)量超過40億件,它們活躍在600多家機場,包括世界前20大機場中的12個。

為了給客戶提供面向未來的產(chǎn)品和解決方案,范德蘭德選擇攜手施耐德電氣,雙方于2022年9月簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,并自此展開了廣泛而深入的合作。

范德蘭德物流自動化系統(tǒng)(上海)有限公司研發(fā)部陳經(jīng)理表示:“在范德蘭德機場行李自動檢測線(Automatic Passenger Checkpoint)的開發(fā)過程中,從前期的仿真驗證,到中期的虛擬調(diào)試,再到后期的持續(xù)運維,施耐德電氣提供了涵蓋EcoStruxure™三層架構(gòu)的軟硬件一體化完整解決方案,幫助我們減少項目成本,加快產(chǎn)品交付,優(yōu)化最終用戶的售前體驗,用虛擬檢測產(chǎn)線替代實體樣線,實現(xiàn)業(yè)務(wù)模式的變革。”

傳統(tǒng)產(chǎn)線開發(fā)的“煩惱”

機場是航空運輸和城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,建造過程通常投資巨大,動輒百億。對機場建設(shè)和運營方來說,時間就意味著金錢,所以其希望供應(yīng)商能夠更加高效地提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和解決方案,這相應(yīng)對范德蘭德提出了更高的要求。

由于內(nèi)部構(gòu)造和格局不同,不同機場客戶對行李檢測線都有定制化的需求。按照傳統(tǒng)模式,范德蘭德在部署包括行李檢測線在內(nèi)的新項目時,需要先把未來想要交付給客戶的設(shè)備在廠內(nèi)搭建一套實體線,以提前驗證可能出現(xiàn)的各種問題,再承接和實施對應(yīng)項目,由此帶來的問題顯而易見。

首先,實體線的成本高昂。綜合原材料和人工成本,一套實體線的花費可能高達(dá)百萬元量級,而且面向不同機場客戶的定制化需求,都需要搭建對應(yīng)的實體線,重復(fù)花費成本。

第二,傳統(tǒng)模式的周期較長。傳統(tǒng)產(chǎn)線開發(fā)是“瀑布式”流程,即每一階段工作的完成是下一階段工作開始的前提,必須等到實體線搭建完成后才能進(jìn)行PLC的調(diào)試。這往往會導(dǎo)致調(diào)試工作在項目后期才能開始,PLC工程師工作量極不均衡,項目較多時工程師分配有困難,代碼質(zhì)量無法保證,項目按時交付壓力大。

最后,傳統(tǒng)模式的靈活性差。一方面,傳統(tǒng)的售前方案中視頻和動畫腳本很早之前已固定,最終用戶無法自由調(diào)節(jié)觀看視角和細(xì)節(jié),可能影響最終用戶對設(shè)計思路的理解,進(jìn)而影響銷售結(jié)果。另一方面,項目整體效果要等到實體產(chǎn)線搭建完成后才能看到,修改或優(yōu)化成本過高,且后續(xù)的實際項目跟預(yù)制線也有差異,會有不同比例定制的部分,需要額外進(jìn)行設(shè)計驗證。這都會增加項目整體交付風(fēng)險,影響最終用戶的驗收結(jié)果。

“化實為虛”的數(shù)字化魔法

實體產(chǎn)線的搭建會帶來成本、效率和靈活性等諸多挑戰(zhàn),而數(shù)字化技術(shù)就像“化實為虛”的神奇魔法,能夠顛覆研發(fā)、調(diào)試和運維的全流程?;谑┠偷码姎釫coStruxure機器專家數(shù)字孿生軟件(EcoStruxure Machine Expert Twin,EMET),范德蘭德能夠在虛擬世界中構(gòu)建行李自動檢測線的數(shù)字化雙胞胎,其運行和實際線完全保持一致。

研發(fā)階段,EMET軟件將傳統(tǒng)的“瀑布式”物理硬件開發(fā)流程變成“敏捷式”開發(fā)流程,即在范德蘭德機場行李檢測線開始設(shè)計時就同步搭建虛擬檢測線,并在搭建過程中同時對PLC進(jìn)行實體仿真,不斷優(yōu)化設(shè)計。更重要的是,通過虛擬產(chǎn)線還能盡早查看項目整體效果,規(guī)避后期返工修改的可能性,降低項目整體交付風(fēng)險。

調(diào)試階段,由于無需再等待實體樣機,調(diào)試工程師可根據(jù)軟件虛擬調(diào)試的結(jié)果,進(jìn)行實體線的硬件采購。這整體優(yōu)化了傳統(tǒng)的PLC調(diào)試驗證工作流——使得PLC調(diào)試工作提前,整體調(diào)試工作由較不均衡的時間任務(wù)分配切換為比較平緩的增減,均衡PLC工程師工作量,保障最終代碼質(zhì)量和項目的按時交付。

據(jù)悉,在該項目的實際調(diào)試過程中,范德蘭德通過虛擬產(chǎn)線提前發(fā)現(xiàn)了PLC的一些編程錯誤并及時進(jìn)行了修正。和傳統(tǒng)模式相比,新模式的現(xiàn)場調(diào)試時間和成本降低了50%。

到了后期運維階段,客戶還能持續(xù)受益。具體而言——第一,EMET軟件可用于客戶對員工的遠(yuǎn)程培訓(xùn),相比傳統(tǒng)視頻錄制看不到很多項目細(xì)節(jié),該軟件可以將整個產(chǎn)線進(jìn)行360度的旋轉(zhuǎn),并從不同視角放大縮小進(jìn)行觀察;第二,該軟件可以在運維階段作為線邊監(jiān)控軟件,助力預(yù)測性維護;第三,基于該軟件,維修工程師在某些情況下不用親臨現(xiàn)場也能進(jìn)行遠(yuǎn)程運維,節(jié)省時間和成本。

不只降本增效,EMET軟件更是助推了范德蘭德商業(yè)模式的變革。比如,在傳統(tǒng)售前模式下,由于用戶無法看到實體產(chǎn)線,所以可能會對產(chǎn)品的效率和功能提出諸多疑問。如今,借由EMET軟件,范德蘭德的售前工程師可以快速搭建項目場景并為用戶進(jìn)行全方位的展示,允許最終用戶從不同角度放大、縮小查看整個項目的細(xì)節(jié),降低最終用戶學(xué)習(xí)成本,提高成單率,顛覆售前業(yè)務(wù)模式。

研發(fā)部陳經(jīng)理進(jìn)一步表示:“隨著模型庫里模型數(shù)量的逐步積累,未來我們最終可以通過虛擬方式取代實體機場檢測線驗證效果,盡可能減少物料、人員和時間成本——若實體線替代驗證可能,則單次可節(jié)省幾十萬的物料成本。”

通力合作共赴數(shù)字化未來

新產(chǎn)品的研發(fā)和新技術(shù)的應(yīng)用道路向來都不是一帆風(fēng)順的,面對數(shù)字孿生技術(shù)落地機場行李自動檢測線過程的重重挑戰(zhàn),范德蘭德和施耐德電氣通力合作,共同克服。

通常,人們在機場值機和安檢的流程比較復(fù)雜——需要先由人工進(jìn)行身份驗證和人臉識別,然后旅客進(jìn)入安檢通道將行李放置在行李框內(nèi),并手動往前推動。隨著行李框緩緩流入安檢機,工作人員同步對旅客進(jìn)行檢查。當(dāng)安檢完成之后,如果行李中沒有違禁物品,則工作人員會在旅客取走行李后手動再把行李框拿回前面。如果有問題,則還需人工把行李拿回去進(jìn)行復(fù)檢。顯然,整個過程效率較低,且需耗費不少人力。

范德蘭德研發(fā)的新型機場行李自動檢測線則用自動化設(shè)備節(jié)省了許多人工。當(dāng)旅客進(jìn)入安檢通道將行李放入行李框后,只需自助進(jìn)行人臉識別并與行李進(jìn)行綁定。隨后線體將自動輸送行李——如果安檢機發(fā)現(xiàn)行李有問題,就會自動將其分流到單獨的通道內(nèi);如果沒問題則會來到旅客安檢完成的位置,待旅客取走行李后,空置的行李框會通過提升機降到底部,經(jīng)由底層通道自動回歸到初始位置,留給下一位旅客繼續(xù)使用。

這種創(chuàng)新的雙層設(shè)計給施耐德電氣EMET軟件提出了更高的要求,因為在用仿真軟件搭建實體線的數(shù)字化模型時,被遮擋的下層通道通常是看不到的,但是范德蘭德希望通過透視的形式看清下層的結(jié)構(gòu)。為了滿足客戶需求,施耐德電氣基于內(nèi)部的高效協(xié)作,通過更改模型和增加插件,最終完美實現(xiàn)了范德蘭德對搭建該檢測線的訴求。由此,范德蘭德可以更加形象、清晰地為最終用戶展示新型機場行李檢測線上層和下層的運作模式,有利于銷售和獲客。

在該項目取得亮眼成果的基礎(chǔ)上,未來范德蘭德和施耐德電氣的合作也將進(jìn)一步走向縱深,將虛擬檢測線項目經(jīng)驗應(yīng)用于更廣泛的機場終端用戶,數(shù)字孿生等軟件的應(yīng)用也將從行李檢測線向立庫等應(yīng)用場景拓展,共同助力產(chǎn)業(yè)走向更加智能化的未來。

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