本科院校数字孪生应用——南京理工大学乙酸乙酯数字孪生系统

数字孪生技术是一种将物理实体与其数字化仿真模型相结合的先进技术。它通过实时收集、分析和整合物理实体的数据，然后将这些数据应用于数字化仿真模型，以实时模拟和反映物理实体的状态和行为。

数字孪生在化工行业的应用已悄然升起，它可以帮助化工企业提高生产效率、降低成本、优化运营管理，并提升产品质量和安全性，涵盖了生产工艺优化、设备监测维护、产品质量控制、安全管理应急响应、环境保护能源节约等多个方面，为化工企业的数字化转型、智能化、本质安全发展提供了重要支持。

依托于南京理工大学国家级化学化工虚拟仿真实验教学中心，以5万吨/年乙酸乙酯生产仿真实习的虚拟现实仿真实物工厂为基础，开展乙酸乙酯数字孪生升级，构建应用于本科教学的数智化虚拟仿真体系，助力高校科研能力提升，以及培养具备数智化管理、研发创新的现代化工高端人才。

CONSTRUCT

· 设备数化-建立乙酸乙酯生产工艺数据底座

数字孪生建设第一阶段，以仿真装置的数字化建模为主要目标。通过工业级算法建立流程模型、仿真模型、工业机理等算法模型，将经济指标、能耗指标、产品的产量产能、设备的生命周期等内容与仿真系统相结合，建立数据底座，实现设备“数化”。

数字孪生建设第二阶段，以生产数据的实时互传与监控为主要目标。通过大数据物联网模块和MR混合现实技术，将设备数化后的工艺指标、能耗指标、产量指标、经济指标等进行可视化与监测、预测，建立生产过程动态静态数据的实时“互动”。

· 推演预测-建立乙酸乙酯生产工艺数据演绎

数字孪生建设第三阶段，以生产管控与生产执行计划为主要目标。基于完整信息和明确机理的计算，开展工艺参数的监控与优化、生产运行趋势预测等，实现生产运营、设备预防性维护、订单排期等生产执行管理，建立大数据监测和计算下的生产运行数据以及动态安全“先知”。