工业领域数字孪生技术的应用方向有哪些?

如题所述

建立物理工厂的数字孪生模型

构建物理工厂数字孪生模型,包括一系列彼此相关的模型,例如组织模型、人员模型、产品模型、工艺模型、车间布局模型、产线模型、柔性单元模型、产能模型、仓储模型、物流模型、质控模型、资源运维模型……

通过数字孪生工厂模型实现对物理工厂的感知和控制,实现物理实体状态的实时感知,并基于工业智能,实现对物理实体的控制,从而实现对工厂运营的持续优化。

可以总结为以下四个方面:

(1) 通过工业物联技术,实现对生产过程中的人、机、料、法、环、测等生产要素的感知,实时掌控整个工厂的状态,是实现数字孪生工厂的基础;

(2) 利用工业智能技术,体现了工业大脑的作用,实现了更高层次的实时综合调度和优化,实现工厂运营整体效能的提升;

(3) 利用中间件、边缘计算、自主控制等技术,通过指令和动作的分解、将业务指令进一步转化为生产作业控制指令;

(4) 实现对仓储物流、制造执行、质量控制的精准执行,从而实现高度柔性自动化的智能生产,将数字工厂的智能作用于物理工厂。

执行的结果可以进一步被感知,从而形成闭环和持续优化。数据可视化Hightopo能很好的诠释上述几点,通过孪生数字化仿真场景、系统,可对生产过程进行预测性生产,并通过传感器所获取的实时数据进行运算判断,实现生产流程动态优化和过程精确控制,最大限度发挥生产系统的整体效率并有效降低能耗。

智能制造产业中有些产线提供了在线检验功能,能够实时采集产品的质量信息,对异常进行监控,一旦出现异常立刻停止生产,并及时进行预警,通常是声光提醒,避免大批量的不合格品,并及时对异常进行处理。

通过 3D 数字孪生模型能接收到运行的实时数据,除了可呈现真实的实时的数据信息外,对设备运行过程进行实时对比监控,提前发现异常情况,并自动执行相关预案,实现提前预警和可预测性维护,避免事故发生,保证生产过程的连续性和稳定性;还能通过机器学习等技术,反映真实的运转逻辑,实现各种生产场景中的数据研判和智能决策分析。

真正实现智能制造工业,需要实现全要素、全产业链、全价值链的互联互通。通过状态感知、数据融合实现信息流与实物流的一致性,并通过工业智能、自主控制等手段实现对工厂的动态调度和优化,实现多车间多组织间协同精益管理目标。

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第1个回答  2021-05-25
(1) 生产看板工步指引
通过工位上的生产看板追答

可直观查看当前工步的操作方式,实现生产作业指示的功能,通过可加入LeapMotion、Kinect等外设,对当前工步进行上一步、下一步、暂停等功能的手势控制。
(2) 混合现实工步指引
通过混合现实眼镜,如Hololens等设备,由现场操作人员配到后,会自动识别当前模型及工步,从而在眼镜中提示下一步的操作方式。
(3) 车间生产数据展示
识别出厂房重点设备时,可根据设定展示对应的设备当前的生产数据、设备故障情况、设备核心备件库存情况等数据。
(4) 车间设备智能巡检
可根据当前的巡检任务,对巡检路线进行指引,靠近巡检设备时,可弹出当前设备所需的关键巡检项以及巡检结果输入框,巡检人员可根据指引完成巡检流程。
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