2026年9月25日
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日立制作所

3D数字孪生可以教你先看哪里

AI 绘制的示意图

日立开发了一种方法:从操作日志中提取熟练人员在3D数字孪生上检查设备时的视角移动和文档选择方式,让新人能够按照相同的信息探索顺序进行操作。在铁路车辆的模拟验证中,到达所需信息的时间中位数缩短了60%,这表明,过去只能通过口头传授的“先看哪里”,有可能成为一种教育资产。

维护和检查工作的新人,即使拿到了3D模型和手册,有时也不知道应该看哪些部件、按什么顺序查看。他们只能四处寻找所需资料,或者向熟练人员请教。熟练人员的检查步骤通常是在现场通过口头方式逐次传授,每次培训都要占用有限的人员时间。

难以写进手册的“查看顺序”

在维护和检查工作中,需要把设备结构、检查部位、过去的记录和相关文档联系起来进行判断。手册可以说明标准步骤,但很难写清楚应该先看设备的哪里,才能缩小信息范围。

3D数字孪生,是在数字空间中复现设备的模型。它有助于理解设备的位置和结构,但仅凭模型,无法传达熟练人员为什么先检查那个部件,以及他们选择了哪些资料。

将操作日志变成教育资产

日立开发的并不是把熟练人员的“直觉”原样自动化的方法,而是记录熟练人员在3D数字孪生上看了什么,并将其作为查找信息的顺序保存下来。

记录的操作包括如何移动摄像机、是否显示或隐藏部件、是否进行拆解、打开了哪些文档,以及进行了哪些搜索等。系统会提取熟练人员判断为有用时的视角、显示的部件和参考文档,并将它们关联起来。

经验较少的作业人员可以选择自己遇到的问题。随后,支持信息会以列表形式显示,熟练人员检查时的场景也会在3D数字孪生上重现。在模拟铁路车辆部分维护和检查工作的验证中,与不提供熟练人员知识的情况相比,到达所需信息的时间中位数缩短了60%。日立表示,这表明经验较少的作业人员也有可能以接近熟练人员的水平确认信息。

画像: 図1 本手法による熟練者の知見継承と作業効率化のイメージ
図1 本手法による熟練者の知見継承と作業効率化のイメージ 出处: 3Dデジタルツイン上の操作ログから実践知を抽出し、保守・点検現場の知見継承を支援する手法を開発(日立制作所)

迈向无需四处寻找的检查准备

如果这种方法能够在现场落地,那么在铁路车辆的检修库中,新任作业人员可以选择“如何检查这个部位”,一边查看终端上重现的处于拆解状态的车辆模型和相关文档,一边进行准备。熟练人员也不必反复说明同样的基础探索步骤。对于拥有大量设备的运营商来说,熟练人员的操作可以成为能够重复利用的教育资产。

不过,仅仅保留操作日志还不够。还需要随着设备变更和文档修订更新内容,并筛选出熟练人员的步骤确实适用的场景。还必须在现场确认实际设备上的操作步骤和安全判断。日立今后将推进现场验证,并致力于结合积累的OT知识与AI代理。部分成果计划在IEEE ITSC 2026上发表。

来源

日立《从3D数字孪生上的操作日志中提取实践知识,开发支持维护和检查现场知识传承的方法》