数字孪生系统在烟草物流中的应用
数字孪生技术在物流和仓储管理中的应用案例
数字孪生技术在物流和仓储管理中的应用案例随着科技的发展，数字孪生技术正逐渐应用于各个行业中，其中包括物流和仓储管理领域。
数字孪生技术可以模拟真实世界的物体、设备和系统，并通过数据收集、分析和仿真来提供决策支持和优化解决方案。
在物流和仓储管理中，数字孪生技术的应用旨在提高效率、降低成本和优化资源利用。
本文将介绍几个数字孪生技术在物流和仓储管理中的应用案例。
首先，数字孪生技术可以被用于模拟物流网络和供应链运作。
一家大型物流企业可以使用数字孪生技术来构建一个精确的供应链网络模型，该模型可以模拟不同的物流环节、运输方式和仓储设施。
通过实时数据的输入和分析，企业可以追踪物流运作过程中的各个关键指标，并做出相应的优化调整。
例如，当某个仓库的货物存储容量饱和时，企业可以通过数字孪生技术模拟该仓库的运作，预测可能出现的问题，并采取相应的应对措施，比如增加仓库容量、调整运输路线等，以保证物流的顺畅。
其次，数字孪生技术可以帮助企业进行物流运输的优化规划。
在物流运输过程中，货物的运输路径、运输工具的选择以及运输时间的安排都对物流效率和成本产生影响。
通过数字孪生技术，企业可以模拟不同的物流运输方案，并通过数据分析和仿真来比较不同方案的优劣。
例如，一家物流公司可以使用数字孪生技术模拟不同的运输路线，从而选择最佳的路线，以降低运输成本和时间。
此外，数字孪生技术还可以提供实时的运输状态监控，帮助企业准确了解货物的位置和运输进度，以及及时处理可能出现的问题。
此外，数字孪生技术还可以被用于仓储管理的优化。
在仓储过程中，货物的收纳、分拣和储存是关键的环节。
数字孪生技术可以模拟仓库内部的运作流程，并通过数据分析来提供优化建议。
例如，一家大型电商企业可以使用数字孪生技术来模拟仓库的物理布局，确定最佳的货物分拣和储存方案，以提高仓库的工作效率和货物周转率。
此外，数字孪生技术还可以利用物联网和传感器技术来实时监测货物的储存状态，例如温度、湿度等，以及避免货物的损坏和丢失。
基于烟草工业互联网的数字孪生工具集研究
I G I T C W技术 研究Technology Study34DIGITCW2024.04烟草行业作为典型的传统制造业，是一个高度集成化的产业，具有设备种类多、数量大、分布广的特点。
通过对企业的生产过程进行数字化、智能化改造，可将生产制造过程中涉及的物料运输、设备运行、质量检测等环节进行全生命周期的数字化管控。
近年来，随着工业互联网技术的不断发展，数字孪生逐渐被应用到企业生产制造管理过程中，以帮助企业实现更高层次的数字化转型。
本文以烟草行业为研究对象，在对工业互联网平台及数字孪生技术相关研究进行梳理与总结的基础上，提出了基于工业互联网平台构建数字孪生工具集的方法。
1 烟草行业工业互联网平台烟草工业互联网平台是为了提高烟草工业信息化水平而建立的。
烟草工业互联网平台集成了众多烟草工业企业的信息，可以方便地进行数据交互和处理。
通过烟草工业互联网平台，可以实现烟草生产和销售的全过程信息化管理，提高生产效率和质量[1]。
按照国家局一体化平台总体架构要求，遵循《全国统一工业生产经营管理平台工作方案》，卷烟行业工业互联网体系的建设内容包括“一平台、两体系”，即行业工业互联网平台（以下简称平台）、行业标识解析体系和行业工业互联网平台标准体系。
行业工业互联网平台是支撑烟草工业数字化转型的“操作系统”，由运行在行业云平台主中心节点上的行业中心节点环境、运行在行业云平台省级节点的省级节点环境和工厂边缘侧环境、设备端侧环境组成，用于实现工业数据的全面采集，设备的全面连接，应用的统一管控，为行业一体化平台提供基础技术支撑[2]。
2 数字孪生应用场景及数字孪生工具 集的架构2.1 数字孪生应用场景数字孪生技术在工业领域的应用可以划分为三个阶段：一是基于三维模型的仿真分析阶段；二是基于虚拟现实的仿真验证阶段；三是基于数据驱动的闭环控制和优化升级阶段。
其中，基于虚拟现实的仿真分析阶段是数字孪生技术应用最为广泛的阶段，也是其发展最成熟的阶段[3]。
数字孪生系统构架技术在恩施烟草标准化应用
Application of Digital Twinning SystemArchitecture Technology in Ensch Tobacco StandardizationCHI Ming,ZHONG Yong,YANG Tiancai,LIAO Cheng,PENG Zizhong(Hubei Province Tobacco Company Enshi Zhou Company,Enshi 445000,China)Abstract :This paper takes the construction status of digital twin system architecture technology in China's automobile manufacturing,steel smelting,water industry,beverage,Baijiu brewing,tobacco scientific research,and tobacco machinery manufacturing industries as an example to explore the standardized application of digital twin system architecture technology in Enshi tobacco redrying processing,cigarette production,cigarette marketing,and tobacco production and purchase as the constituent units.Key words :foundation support layer ；data interaction layer ；model building layer and simulation analysis layer ；common application layer ；industry application layer数字孪生系统构架技术在恩施烟草标准化应用池明，钟用，杨天才，廖成，彭子忠（湖北省烟草公司恩施州公司，湖北恩施445000）【摘要】本文以数字孪生系统构架技术在我国汽车制造、钢铁冶炼、水务水业、饮料、白酒酿制、烟草科研、烟草机械制造行业的构建现状为实例，探析数字孪生系统构架技术在以恩施烟草复烤加工、卷烟生产、卷烟市场营销、烟叶生产收购为构成单元的标准化应用。
数字孪生技术在物流行业的应用案例与经验分享
数字孪生技术在物流行业的应用案例与经验分享随着科技的不断发展，数字孪生技术在各个行业得到了广泛应用。
物流行业作为全球经济的重要组成部分，也开始逐渐采用数字孪生技术来提升运营效率和服务质量。
本文将分享一些数字孪生技术在物流行业的应用案例与经验。
首先，数字孪生技术在货物跟踪和物流调度方面发挥了重要作用。
传统物流中，货物的追踪需要依赖人工操作和沟通，存在信息不准确、难以追溯等问题。
而利用数字孪生技术，物流企业可以实时跟踪货物的位置、状态和运输过程，并通过将实时数据与模型进行匹配，有效地预测货物的到达时间和路线，提前进行调度和安排。
这不仅提高了物流企业的运营效率，还为客户提供了更准确、及时的货物追踪和信息查询服务。
其次，数字孪生技术在物流仓储管理中也发挥了重要作用。
传统的仓储管理存在人工操作耗时、易出错等问题。
而数字孪生技术通过建立虚拟的仓库模型，对仓储场所进行数字化建模和仿真，可以实时监测仓库的货物存储情况、库存量和空间利用率等信息。
在实际操作中，物流企业可以根据数字孪生系统提供的数据和分析结果，优化仓库布局、货架设置等，提高仓库的利用率和效率，降低运营成本并提高客户满意度。
另外，数字孪生技术在物流车辆调度和路线规划中也发挥了重要的作用。
在传统的物流运输中，车辆调度和路线规划需要依赖人工经验和模糊的信息，容易造成资源浪费和运输效率低下。
而利用数字孪生技术，物流企业可以通过实时监测和分析车辆的位置、行驶速度、交通情况等信息，结合模型和算法进行优化调度和规划，实现最优化的路径选择和运输资源配置。
通过数字孪生技术的应用，物流企业可以减少里程和时间的浪费，降低燃油消耗，并提高交付的准确性和及时性。
此外，数字孪生技术在物流行业中还可以应用于风险管理和预测分析。
物流运输环节中，风险管理和准确的预测分析对于保障货物运输安全和企业利益非常重要。
数字孪生技术可以通过整合实时数据、历史数据和模拟分析，对物流环节中的潜在风险进行预警和规避。
【论文】基于数字孪生技术的烟草仓储管理系统建设探讨
【论文】基于数字孪生技术的烟草仓储管理系统建设探讨摘要：传统的物流仓储管理系统普遍采用二维的可操作界面实现信息的交换和自动化仓储设备的调度，存在页面分散、信息不直观、信息量小、操作不便捷的问题。
针对物理世界与虚拟世界融合与交互不足问题，研究了数字孪生技术在烟草仓储管理系统中的应用，提出了“车间层”、“设备层”、“控制层”的三层信息化架构，并在此基础上，建立了物流仓储的数字孪生平台，实现了物理实体向虚拟工厂的迁移，推进了物流仓储信息化、智能化、智慧化。
一、引言目前采用的仓储管理系统，通常采用二维图、表的方式向用户展示数据资源的信息价值，所表示的信息有限且较为抽象，物理世界与信息世界的交互与共融程度较低，存在页面分散、信息不直观、信息量小、操作不便捷的问题。
随着新一代信息技术与实体经济的加速融合，工业数字化、网络化、智能化演进趋势日益明显，催生了一批制造业数字化转型新模式、新业态，其中数字孪生技术已经成为了数字工厂、智能智造研究的热点和重点。
美国最早提出了数字孪生技术并将其应用于航空领域设备的健康监测和维护过程中，并将其定义为一个多物理量、多维度、多概率的仿真过程[1-5]。
GE、西门子等公司率先将数字孪生技术引入生产制造领域进行了应用，实现了物理信息与数字信息的全生命周期融合与交互[6-8]，相继提出了全生命周期数字孪生、“数字化双胞胎”的概念，并在生产制造领域陶飞等[9-13]系统性研究了数字孪生国内外研究应用现状、应用领域等，提出了数字孪生的五维模型和标准体系，指出数字孪生车间将会是一种未来车间运行的新模式，并研究了数字孪生车间的物流信息融合理论与技术，并阐述了数字孪生技术在推动智能制造发展方面的重要意义。
刘大同[14]等归纳了面向复杂工业系统和复杂装备的智能运行和维护领域的数字孪生技术体系、关键技术、发展趋势和技术挑战等，分析了数字孪生与其支撑的工业大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等的相互支撑和相互促进的关系。
数字孪生技术在物流中的应用研究
数字孪生技术在物流中的应用研究第一章介绍数字孪生技术是近年来越来越流行的概念，它可以将物理世界与数字世界进行链接，为其提供虚拟的表示。
数字孪生技术在工业领域一直是一个热点话题，但它的应用并不仅限于此，也逐渐涉及到了物流领域。
本篇文章将着重探讨数字孪生技术在物流领域的应用研究。
第二章物流领域中数字孪生技术的定义数字孪生技术在物流领域中的定义是，通过数字化物流过程，将物流系统完全映射到虚拟环境中，以提高物流运作效率，管理物流过程，提高物流安全。
第三章数字孪生技术在物流领域中的应用1.入库管理物流企业在入库管理过程中，可以使用数字孪生技术，对货物进行全流程记录，包括从供应商出货、邮时入库，库存管理，直到发货出库。
这样的操作有助于提高管理精度和效率，同时降低出错率。
2.运输过程监控在运输过程中，物流行业可能会面临许多风险，如货物损坏或丢失、交通事故等。
数字孪生技术可以帮助物流企业实时监测货物的运输过程，及时发现问题并采取相应的措施限制损失。
3.网络设计和规划物流网络设计和规划是物流企业非常关注的一个话题。
数字孪生技术可以帮助物流企业更好地预测物流场景，以及评估不同方案的风险和机会。
通过虚拟仿真，可以减少物流网络设计和规划过程中的错误和成本。
4.智能仓储数字孪生技术可以将仓库的信息完全映射到虚拟环境中，包括布局设计、库存管理、货架摆放等。
物流企业可以在虚拟环境中模拟不同方案，从而更好地决策。
第四章数字孪生技术在物流领域的优势1.提高精度和效率数字孪生技术可以使物流过程更精确，并帮助提高管理效率。
在数字化的环境下，物流企业可以直接收集数据、进行分析和管理，从而识别和解决物流流程中的问题。
2.一站式管理数字孪生技术可以整合不同部分的物流流程，实现一站式管理，包括供应商、采购、库存、仓储、运输和销售等。
通过数字孪生技术的全面监控，可以使物流企业减少冗余过程和重复工作，更好地提供服务。
3.提高安全性数字孪生技术可以对物流过程进行实时监测，从而防止或降低货物丢失和损坏、车辆事故等风险。
卷烟企业数字孪生系统应用研究
图1 功能结构图
数据资源结构
数据资源是系统存储的各类逻辑概念上的数据源，包括设备模型库、设备资料库、设备资产库、特征测点、处置记录库等。
设备模型库存储设备模型的三维数据，用于三维模型的空间快速检索、存储以及修改等操作。
设备资产库管理设备资产的库存、消耗、设备型号等信息，同时关联到revmod产生的三维模型中，根据三维模型接口将设备的信息补充到设备资产库录库中设备特征标识来自于revmod模型。
处置步骤以工作流的方式进行处理，工作流过程由工作流引擎库进行设置。
其中设备模型库结构示意图如图2所示。
2.2 服务与组件
服务与组件包括图形引擎、数据服务组件（视频数据服务组件、DCS数据服务、分布式控制系统数据服务组件、文档数据服务组件等等）、可视化组件、WEB服务组件、报警引擎。
2.3 可视化资产管理
图2 设备模型库结构示意图。
数字孪生技术在物流运输中的应用与创新
数字孪生技术在物 流运输中的挑战与 展望
数据安全：如何保障数据安全，防 止数据泄露
成本投入：构建数字孪生系统需要 大量资金投入，成本较高
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技术成熟度：数字孪生技术在物流 运输中的应用尚处于初级阶段，技 术成熟度有待提高
人才短缺：缺乏具备数字孪生技术 应用经验的专业人才，难以满足物 流运输行业的需求
风险预警：通过数字孪生技术进行 风险预警，提高运输效率
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智能调度：通过数字孪生技术实现 智能调度，提高运输效率
优化路径：通过数字孪生技术优化 运输路径，提高运输效率
实时监控：通过数字孪生技术实时监控物流运输过程中的车辆、货物状态 风险预警：通过数据分析预测可能出现的风险，提前预警，降低事故发生率 智能调度：根据物流运输需求，智能调度车辆、货物，提高运输效率，降低运输成本 应急处理：在发生突发事件时，通过数字孪生技术快速响应，提高应急处理能力
数字孪生技术在物流 运输中的应用与创新
汇报人：
目录
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数字孪生技术的概述
数字孪生技术在物流运 输中的应用
数字孪生技术在物流运 输中的创新
数字孪生技术在物流 运输中的挑战与展望
添加章节标题
数字孪生技术的概 述
数字孪生技术是一种通过数字化手段，对物理实体进行建模、仿真和优化的技术。
数字孪生技术可以实现对物理实体的实时监控、预测和优化，提高生产效率和降低成本。
提高物流效率：通过 数字孪生技术，可以 实时监控物流运输过 程，提高物流效率。
降低物流成本：通过 数字孪生技术，可以 优化物流运输路线， 降低物流成本。
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数字孪生系统在烟草物流中的应用
摘要：传统烟草物流管理容易出现诸多问题，为了保证烟草物料的运输质量，研究人员提出推动烟草智能物流系统的建设。
其本质是加强烟草智能物流的运输速度，以提高烟草运输质量。
近年来数字孪生模型逐渐得到人们的重视，该模型对烟草智能物流系统进一步优化具有积极作用，本文在此背景下对数字孪生模型在烟草物流中的应用进行探索。
关键词：数字孪生系统；烟草物流；应用
1概念
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。
在国内应用最深入的是工程建设领域，关注度最高、研究最热的是智能制造领域。
2主要功能
2.1三维的监控画面
采用3D技术实现对系统运行情况的监控，不仅可以直观的显示多楼层、多区域、同时在3D画面中显示设备的实时位置、状态，通过任务信息查询、手动任务下达、设备状态查询、故障提醒、故障声光报警功能，使操作人员可以对准确掌握设备的运行状况。
系统同时支持自定义视角，视图的缩放、平移、旋转等操作，用户可以根据需要和习惯定义所关注的位置和区域，具体分析如图1所示。
图1
2.2设备监控
实时监控界面，形象展示设备的运行状况、设备状态、故障信息和物流单位位置等实时物流状态。
λ监控设备状态和物料搬运状态；快速定位到某个物流设备，查看设备的状态信息，或者下达任务；根据监控提供的故障提示，快速定位到故障设备，查看故障原因和故障解决方案；提供了视角自定义，用户可在右侧视角区，定义或切换到选定视角；λ提供颜色自定义，用户可以自定义设备故障/运行等的显示颜色；运行信息弹出窗口提示。
具体如图2所示。
图2
2.3视角切换
用户可以根据需要按楼层、按区域定义不同视角，定义的视角显示于场景的最右侧，可以将最常用的视角设置为缺省视角，系统启动时将默认显示缺省视角，通过点击不同的视角可以实现在不同视角的切换。
2.4支持业务过程重现
系统运行过程中会记录设备状态、任务数据、设备通讯交互日志、人工操作记录等数据。
系统支持选择时间点和区间，重放数据变化，实现时间段内业务过程的重现。
系统支持选择物流任务，重放数据变化，实现任务执行过程的重现。
过程重现主要用于排查系统运行过程中的BUG。
该技术在调度系统中的使用属于首创，处于国内领先水平。
2.5可视化配置
为方便根据CAD平面布局图构建三维监控场景和定义所需基础数据，开发了配套的数据初始化工具，工具按照楼层、区域、设备的组织结构构建三维场景，在一个场景中可以定义多个楼层，一个楼层可以由多个区域组成，一个区域中可以包含多个设备或路径。
为加快场景的构建速度，系统实现了对设备的点选、框选、移动、复制、对齐(左、中、右)、等大（长、宽、高）等功能，配合缩放、平移、旋转，可以实现调度场景的快速搭建。
基于三维空间的场景构建，解决了平面监控中无法实现的分层展现问题，使得监控能够真实反映楼层、区域、设备的物理位置。
2.6任务查询
通过3D监控界面，用户还可以实时查看当前已有任务的任务详细信息和执行情况，并且可以对任务进行执行优先级设置和任务状态维护手工任务下达。
2.7离线任务下达
在调度与管理无法连通或者无法使用，以及数据库连接断开的情况下，提供离线运行功能，可以满足用户的紧急需求。
在上位系统恢复正常之后，可以将离线作业的任务信息发送给上位系统，保证执行系统的原子性。
2.8故障记录与分析
设备运行管理功能主要用于记录运行过程中的故障、发现系统运行的瓶颈、找到系统的故障点、统计设备的运行效率。
为设备的维护、维修提供数据支撑。
比如，通过查询一段时间内各种故障的出现频率，可以有针对性的从管理或维护的手段来预防该故障的发生，通过各设备运行时长的统计分析，来确定设备的维修时机，来提高系统的可用性，通过对故障知识库的扩充实现对系统运维经验的共享；
3数字孪生系统在烟草物流中的应用
3.1 物料分拣
数字孪生模型在烟草智能仓储应用后物料分拣功能可以直接根据烟草物料ID信息将不同类型的烟草物料送往指定仓间存放，这样即可根据信息识别功能实现烟草物料自动分拣，有利于提高烟草智能仓储管理效率。
物料分拣主要分为人工分拣和机器分拣两种情况，防止分拣系统出现故障或者机器分拣失败。
但是无论采用那种分拣情况，信息识别成功后将仓间信息和物料信息匹配，分拣设备即会自动执行货物分拣指令，同时完成物料信息录入工作。
3.2物料运输
数字孪生模型在烟草物流中的应用后物料运输功能可以将分拣完成的烟草物料通过运输设备传送至仓储区域，而仓储区域的烟草物料也可以通过运输设备运输至分拣区域以便于后续出库。
仓间内部存储的烟草物料信息和位置是固定的，每个仓间的货物运输路径是固定的，只要确定烟草物料信息和运输仓间的信息，即可直接通过系统查询功能确定该物料的运输路径，运输路径确定后运输设备（穿梭车、传送带、机器人等）即可根据目标定位进行自动化操作或者人工操作。
3.3建设智慧物流园区
新基建时代的5G+IoT+AI智慧物流园区目前已经应用较广，结合工业互联网、态势感知、边缘计算和5G技术，感知智能终端产品，搭建物流园区AI监控视频网，实现基于智慧物流园区的实时精准采集应用，现场“毫秒级”实时感知、实时分析、数据消息协同共享，并通过智能视频分析，代替人眼实时发现异常情况，及时联动告警。
打造立体化园区监控体系。
通过视频探测、智能感知等物联网技术，实现重点区域多层级、多维度、多方面的数据采集和实时监控。
异常情况自动告警提醒。
通过智能视频分析，实时发现异常情况，并自动采用多种方式同时告警。
系统联动加速应急处置。
系统触发告警后，可自动联动打开对应地点摄像头进行快速确认，并高效启动应急预案，指引人员进行报警、疏散、逃生、自救等。
结束语
总之，数字孪生技术将广泛运用于烟草物流行业的各个方面，为人类带来安全、可靠、稳定、清洁以及可持续的能源技术和能源管理制度。
然而，目前国内外对数字孪技术的研究和应用还只处于初步的验证探索阶段，主要原因在于数字孪生技术中的关键技术还未获得完全突破，数据收集和处理不完备，多学科融合度不高，数字孪生的技术标准尚未成熟，学科也未形成体系。
尽管如此，随着相关企业、研究机构在数字孪生领域的研究进一步深入，国家的支持力度也越来越大，数字孪生在烟草物流行业的应用优势日益凸显，数字孪生关键技术一定会获得重大突破，其在烟草物流行业应用也一定会获得更大发展。