西門(mén)子研究人員正在研發(fā)燃氣輪機的虛擬拷貝，這有望在預測性維護和維修領(lǐng)域掀起變革。研究人員基于來(lái)自傳感器的即時(shí)數據和人工智能技術(shù)，利用VR眼鏡實(shí)現了對燃氣輪機數字化雙胞胎的可視化。

西門(mén)子的燃氣輪機配有500多個(gè)傳感器，可以持續不斷地記錄壓力狀況、溫度和組件應力等數據。這些數據經(jīng)軟件評估后可幫助燃氣輪機操作人員輕松追蹤對運行至關(guān)重要的參數。

不過(guò)，傳感器數據的益處不止于此。工程師還可利用這些數據來(lái)創(chuàng )建燃氣輪機的數字化雙胞胎，即它們在虛擬世界里的拷貝，以便遠程監控系統并盡早解決維護問(wèn)題。

2017年，西門(mén)子中央研究院的專(zhuān)家成功實(shí)現了這一點(diǎn)。在不斷搜尋新的數據集以改進(jìn)創(chuàng )新算法的過(guò)程中，西門(mén)子專(zhuān)家在西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團中找到了他們想要的東西——的西門(mén)子燃氣輪機傳感器數據和運行記錄。

在燃氣輪機的VR模型中，復雜的傳感器數據被轉換為色彩以幫助觀(guān)眾輕松理解信息的含義。在此例中，不同色彩代表了溫度差異。

遠程維護的未來(lái)

西門(mén)子中央研究院VR研究團隊負責人Ulli Waltinger表示：“許多人都不愿意分享他們的數據。但他們其實(shí)無(wú)需擔心，因為我們可以保證所有數據都是保密的。而且，在將這些數據用于研究之前，我們也會(huì )對它們先做匿名處理。”為了改進(jìn)用于預防性維護、圖像識別和功能優(yōu)化等的算法，研究人員需要大量數據集。團隊成員Felix Buggenthin是一位機器智能專(zhuān)家，他補充道：“我們需要利用這些數據集來(lái)開(kāi)發(fā)新的應用。”

現在，西門(mén)子中央研究院的研究人員能夠利用傳感器數據、燃氣輪機的三維模型（由西門(mén)子發(fā)電與天然氣集團提供）以及他們掌握的控制中心和維護工作的專(zhuān)業(yè)知識，來(lái)展現未來(lái)對復雜機器進(jìn)行遠程維護將是什么樣子。

新的研究成果將有望塑造遠程維護的未來(lái)。Ulli Waltinger（中）與同事Felix Buggenthin（左）和Jan-Philipp Fahlbusch在他們位于慕尼黑的實(shí)驗室里。

磨損的顏色

戴上VR眼鏡后，研究人員步入了一間放有燃氣輪機數字化雙胞胎的虛擬大廳。在這里，由計算云提供的傳感器數據展現了包括燃燒溫度和旋轉速度等信息在內的燃氣輪機的運行狀態(tài)。這些數據共同構成一個(gè)多維度的信息綜合體。Jan-Philipp Fahlbusch在項目中負責VR環(huán)境的開(kāi)發(fā)。他解釋道：“開(kāi)始時(shí)，我們利用數據做了許多不同的嘗試。這個(gè)項目的挑戰就在于如何以易于理解的方式展現所有傳感器數據。”

對數字空間的自由操縱為研究人員提供了應對挑戰的方法。舉例來(lái)說(shuō)，借助數字空間的虛擬屬性，他們可以利用某種“X光眼”來(lái)透視機器內部，或改變組件顏色以體現不斷變化的溫度或速度。

由此，西門(mén)子的研究人員可以模擬燃氣輪機當前運行情況并利用人工智能程序來(lái)展現其它不容易獲取的數據，例如利用顏色來(lái)表明預期的組件磨損以便及時(shí)采取維護措施，避免不必要的停機。

如果這種基于燃氣輪機實(shí)時(shí)數據的模擬被放入云端，維護工程師就可以從世界任何地方進(jìn)入這個(gè)數字空間并共同解決問(wèn)題，這將為西門(mén)子開(kāi)啟全新的業(yè)務(wù)機會(huì )。