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数字孪生系统——工厂三维可视化应用方向

发布时间:2021-08-25 15:12:47

电影《钢铁侠》中,托尼.史塔克在一个屏幕简单的用一个指头轻松滑动,就可以实时看到三维环境的状况,监测设备数据,科幻十足的背景下,或许并不是遥不可及。UIPower在这个领域深耕多年,这种技术就是数字孪生。

一、什么是数字孪生

数字孪生是指以数字化方式拷贝工厂的物理对象,模拟工厂在现实环境中的行为,对产品的设计、工艺、制造乃至整个工厂进行虚拟仿真,从而提高产品研发制造的生产效率,提前预判出错的可能,实现节约生产成本,降低生产损耗的目的。

UIPower案列-UIpower

二、数字孪生在生产线上的应用

生产线上做数字孪生,首先要进行设备同步,就是以真实的生产线为基础,搭建一套虚拟生产线,通过对真实生产线上每一台设备进行三维建模,并将建好的设备三维模型放置到场景内,实现真实生产线和虚拟生产线一一对应。然后进行数据数据同步,真实的生产设备是通过PLC(可编程逻辑控制器)驱动,让设备实现一些既定动作,我们通过采集PLC(可编程逻辑控制器)的数据来驱动虚拟环境下相应的设备模型进行同样的既定动作,实现真实设备与虚拟设备实时联动,有了这些,我们就可以实现生产线的实时监控了,监控人员只需要坐在控制室内,看着虚拟的生产线就能实时的了解真实车间的工作状态,不需要到车间进行巡视检查,而是通过虚拟生产线的三维可视化效果,更能清晰的了解到真实生产线的实际生产状况。

UIPower案列-UIpower

①人员管理

监控室可以直观的看到车间里的工人是否在自己的工位上,正在执行什么任务,工作效率怎么样,连续工作多长时间了,什么人在什么时候出现在了危险工作区,对讲机一呼叫就可能让一个人脱离生命危险。

②设备管理

整个车间的设备运行状况一目了然,哪一个加工中心连续运行多天了,哪一台车房经常处于闲置状态,哪一个齿轮箱的高速轴承温度超标,哪个电机的振动超标,这些数据都能进行实时分析,准确预判设备的运行状态。系统会将有问题的部位,通过三维可视化手段直观的表现出来,非常方便管理人员排查隐患。

③运维管理人员

直观看到生产线的工作状态,报告上面清晰列明了设备排产是否饱满,是否有工序堆积,堆积的原因是什么?是否有加工单元闲置,闲置的原因是什么?人流、物流、无人搬运车是否冲突,哪里交通容易拥堵,使现场人员更方便高效的实现生产线的管理。

④项目管理

每个订单订了多少个产品,每个产品的部件分配到哪个工序了,在哪个设备上加工的,生产进度怎么样,提前完成的,是否做好了防护和入库。排产延期的具体原因是什么?有了这些一手信息才能让企业经营者更准确的做决策。

⑤能源管理

系统可以整合出整个厂区的生产消耗,如焊条、刀具、热滑油等耗材消耗、管材、板材、型材等原材料消耗、水电气等能源消耗、污水、废气粉尘等污染物排放形成损耗和排放的综合数据分析报告管理者对成本一目了然。

⑥生产调度预判

根据输入到系统的排产表,数字孪生能提前预判生产线下一天的产能,并生成一天产能所需要的耗材清单及数量。随着系统不断的自我学习,预判功能会越来越准确,可随着排产表的不断变化,预判出一周半个月或一个月的产能,帮助决策者进行生产调度管理。

数字孪生不仅仅是一个名词标签,不仅仅是一个飘渺的概念,不再是遥不可及的梦想。数字孪生是一种创新意识的体现,是正在改变工业进程的号角,是我们必须迎接的新时代,最终达到节约生产、高效生产、柔性生产、智能生产,打造企业持久的竞争力。