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數字孿生系統——工廠三維可視化應用方向

發布時間:2021-08-25 15:12:47

電影《鋼鐵俠》中,托尼.史塔克在一個屏幕簡單的用一個指頭輕松滑動,就可以實時看到三維環境的狀況,監測設備數據,科幻十足的背景下,或許并不是遙不可及。UIPower在這個領域深耕多年,這種技術就是數字孿生。

一、什么是數字孿生

數字孿生是指以數字化方式拷貝工廠的物理對象,模擬工廠在現實環境中的行為,對產品的設計、工藝、制造乃至整個工廠進行虛擬仿真,從而提高產品研發制造的生產效率,提前預判出錯的可能,實現節約生產成本,降低生產損耗的目的。

UIPower案列-UIpower

二、數字孿生在生產線上的應用

生產線上做數字孿生,首先要進行設備同步,就是以真實的生產線為基礎,搭建一套虛擬生產線,通過對真實生產線上每一臺設備進行三維建模,并將建好的設備三維模型放置到場景內,實現真實生產線和虛擬生產線一一對應。然后進行數據數據同步,真實的生產設備是通過PLC(可編程邏輯控制器)驅動,讓設備實現一些既定動作,我們通過采集PLC(可編程邏輯控制器)的數據來驅動虛擬環境下相應的設備模型進行同樣的既定動作,實現真實設備與虛擬設備實時聯動,有了這些,我們就可以實現生產線的實時監控了,監控人員只需要坐在控制室內,看著虛擬的生產線就能實時的了解真實車間的工作狀態,不需要到車間進行巡視檢查,而是通過虛擬生產線的三維可視化效果,更能清晰的了解到真實生產線的實際生產狀況。

UIPower案列-UIpower

①人員管理

監控室可以直觀的看到車間里的工人是否在自己的工位上,正在執行什么任務,工作效率怎么樣,連續工作多長時間了,什么人在什么時候出現在了危險工作區,對講機一呼叫就可能讓一個人脫離生命危險。

②設備管理

整個車間的設備運行狀況一目了然,哪一個加工中心連續運行多天了,哪一臺車房經常處于閑置狀態,哪一個齒輪箱的高速軸承溫度超標,哪個電機的振動超標,這些數據都能進行實時分析,準確預判設備的運行狀態。系統會將有問題的部位,通過三維可視化手段直觀的表現出來,非常方便管理人員排查隱患。

③運維管理人員

直觀看到生產線的工作狀態,報告上面清晰列明了設備排產是否飽滿,是否有工序堆積,堆積的原因是什么?是否有加工單元閑置,閑置的原因是什么?人流、物流、無人搬運車是否沖突,哪里交通容易擁堵,使現場人員更方便高效的實現生產線的管理。

④項目管理

每個訂單訂了多少個產品,每個產品的部件分配到哪個工序了,在哪個設備上加工的,生產進度怎么樣,提前完成的,是否做好了防護和入庫。排產延期的具體原因是什么?有了這些一手信息才能讓企業經營者更準確的做決策。

⑤能源管理

系統可以整合出整個廠區的生產消耗,如焊條、刀具、熱滑油等耗材消耗、管材、板材、型材等原材料消耗、水電氣等能源消耗、污水、廢氣粉塵等污染物排放形成損耗和排放的綜合數據分析報告管理者對成本一目了然。

⑥生產調度預判

根據輸入到系統的排產表,數字孿生能提前預判生產線下一天的產能,并生成一天產能所需要的耗材清單及數量。隨著系統不斷的自我學習,預判功能會越來越準確,可隨著排產表的不斷變化,預判出一周半個月或一個月的產能,幫助決策者進行生產調度管理。

數字孿生不僅僅是一個名詞標簽,不僅僅是一個飄渺的概念,不再是遙不可及的夢想。數字孿生是一種創新意識的體現,是正在改變工業進程的號角,是我們必須迎接的新時代,最終達到節約生產、高效生產、柔性生產、智能生產,打造企業持久的競爭力。





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