厄勒布鲁大学的研究人员提出了一种全新的生产系统方案，利用人工智能（AI）来提升包括汽车制造在内的多种工业生产的效率与可持续性。相关成果发表在期刊《IOP Conference Series: Materials Science and Engineering》上。

机械工程研究员 Rajesh Patil 表示：“我们的结果显示，生产过程不仅可以更快，还能更加可持续。”

他与厄勒布鲁大学科学与技术学院的 Magnus Löfstrand 教授共同开发了这一系统，并将其命名为“可持续生产系统数字化运营”（Digital Operation of Sustainable Production Systems，DOSPS）。

数字孪生驱动的智能生产

DOSPS 的核心在于将实际生产中的机器和机器人，与其数字对应物——即“数字孪生”——进行连接。数字孪生会实时反映物理设备的运行状态和行为，用于在真正调整生产流程之前，先在虚拟环境中模拟和验证不同方案。

与此同时，系统中的智能软件会负责调度管理、维护计划、质量控制以及能源使用优化等任务，从而在整体上提升生产线的运行效率和资源利用率。

更快、更省电、缺陷更少

根据即将在科学期刊发表的新研究，研究团队在一个机器人装配单元上对 DOSPS 进行了测试，结果显示：

• 能源使用降低了 28%
• 单项任务的周期时间缩短约 24%
• 产品缺陷数量减少超过 65%
• 非计划停机时间减少了一半以上

进一步分析表明，能源消耗与整体可持续性之间存在明显的正相关：当能耗下降时，生产系统在环境和资源利用方面的综合可持续性也随之提升。

Rajesh Patil 指出：“能源效率是实现可持续工业生产的关键因素之一。通过实时优化能源使用，可以大幅减少排放和资源浪费。”

面向整厂的大规模应用

DOSPS 在设计时就考虑了人与系统的协同。借助增强现实（AR）技术，操作员可以直观地查看生产过程和数字孪生模型的状态，并在必要时进行干预和调整。

这一解决方案既可以部署在单个生产单元上，也可以扩展到覆盖整座工厂。

Magnus Löfstrand 表示：“我们的目标是推动新一代生产系统的发展——让系统更加自主、稳健，同时兼顾环境友好。”

目前，研究团队正在继续推进相关工作，重点评估和测试该系统在更大规模工业环境中的应用潜力和效果。