一、數(shù)字孿生工廠解決方案概述

隨著工廠自動化、信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，各種自動化系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)的部署與應(yīng)用，使得作為產(chǎn)品生產(chǎn)的車間管理變得越來越重要，而且工作量越來越大，協(xié)同工作性要求越來越高，對安全性、可用性和運(yùn)維管理等要求也越來越高。但另一方面，隨著工廠智能化建設(shè)不斷演變，會由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃等制約條件，而面臨越來越大的挑戰(zhàn)：

• 工廠規(guī)模大、智能監(jiān)控設(shè)備部署分散，巡檢壓力大，人力成本高，不能及時發(fā)現(xiàn)問題。
• 工廠監(jiān)控缺乏集中、直觀的可視化監(jiān)控管理平臺，管理人員無法實(shí)時、全面、準(zhǔn)確地了解現(xiàn)場生產(chǎn)情況和工序流程。

基于以上問題，建設(shè)三維可視化數(shù)字孿生工廠平臺勢在必行。

二、數(shù)字孿生工廠解決方案設(shè)計(jì)目標(biāo)

通過上海力控元申數(shù)字孿生工廠解決方案可實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

• 實(shí)現(xiàn)可視化數(shù)字孿生工廠。對整個園區(qū)、建筑物、生產(chǎn)車間、生產(chǎn)設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等進(jìn)行三維建模，實(shí)現(xiàn)物理園區(qū)到三維虛擬園區(qū)的數(shù)字化、監(jiān)控可視化的轉(zhuǎn)變。
• 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控的一體化、精細(xì)化管理。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)實(shí)時采集，并自動、統(tǒng)一匯總到系統(tǒng)平臺；通過仿真軟件中模型狀態(tài)的實(shí)時更新，使模擬數(shù)據(jù)同真實(shí)設(shè)備狀態(tài)保持一致，實(shí)現(xiàn)車間設(shè)備真實(shí)運(yùn)行情況的實(shí)時同步監(jiān)控。
• 實(shí)現(xiàn)告警可視化管理與定位。平臺集成的監(jiān)控子系統(tǒng)，可以設(shè)定監(jiān)控屬性預(yù)警閾值以及預(yù)警等級，同時開放接收第三方系統(tǒng)推送的預(yù)警接口，實(shí)現(xiàn)不同等級的預(yù)警展示，并用不同顏色進(jìn)行提醒。點(diǎn)擊預(yù)警對象時，可以顯示詳細(xì)的預(yù)警信息；點(diǎn)擊定位時，可以實(shí)現(xiàn)視角定位。

三、數(shù)字孿生工廠解決方案系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)功能架構(gòu)如下圖所示：

四、數(shù)字孿生工廠解決方案功能特點(diǎn)

1、基本操作功能。構(gòu)建三維數(shù)字孿生工廠三維場景，并基于三維場景，實(shí)現(xiàn)實(shí)景視點(diǎn)操作、指定路線漫游、對象定位、平移和旋轉(zhuǎn)等功能。

2、工藝流程模擬功能。利用移動物聯(lián)網(wǎng)，基于GIS地理位置分布，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能接入，并且對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維、故障報警、風(fēng)險識別及預(yù)防性維修等。

3、實(shí)時數(shù)據(jù)顯示功能。自動讀取生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)時回傳的檢測數(shù)據(jù)，并實(shí)時顯示在三維場景的設(shè)備工位、傳感器上方，實(shí)時監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對于超出預(yù)設(shè)值的情況，系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警提醒。

4、設(shè)備管理功能。系統(tǒng)能夠及時采集并列出設(shè)備的故障報警信息，點(diǎn)擊報警信息能自動定位到具體的設(shè)備，并在報警設(shè)備處顯示醒目的報警標(biāo)簽，同時，可以快速查看設(shè)備的詳細(xì)報警及故障情況。

5、資產(chǎn)可視化。實(shí)現(xiàn)所有獨(dú)立設(shè)備和聯(lián)體設(shè)備的三維建模，可以快速搜索、定位目標(biāo)設(shè)備，從而查看設(shè)備的安裝應(yīng)用信息、歸屬信息等。

6、設(shè)備實(shí)時聯(lián)動可視化管理。實(shí)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時采集，并自動上傳到平臺上，確保系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行情況保持同步，真實(shí)反映工廠設(shè)備的真正運(yùn)行情況。

五、數(shù)字孿生工廠解決方案給客戶帶來的價值

1、力控科技利用最新的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，基于三維虛擬現(xiàn)實(shí)的最佳形式，實(shí)現(xiàn)對智慧工廠的真實(shí)展現(xiàn)，把“實(shí)體空間”和“虛擬呈現(xiàn)”融合在一起，采集實(shí)體生產(chǎn)制造過程中的所有實(shí)時數(shù)據(jù)，在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)集成展示。

2、通過此系統(tǒng)可以使虛擬環(huán)境中的生產(chǎn)仿真與現(xiàn)實(shí)中的生產(chǎn)無縫融合，利用數(shù)字孿生工廠的靈活優(yōu)勢，提高企業(yè)管理與生產(chǎn)的透明化程度，提高企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)營分析與管理決策的工作效率，為數(shù)據(jù)化驅(qū)動的智能制造奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

上海力控元申推出了自主知識產(chǎn)權(quán)的“云-邊-端”一體化解決方案軟硬件產(chǎn)品，全新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智慧運(yùn)維設(shè)備組合：FCloudComm物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、MIP工業(yè)微信小程序和ThingNet智慧運(yùn)維云平臺，實(shí)現(xiàn)了從本地數(shù)據(jù)采集、到云端數(shù)據(jù)存儲、到移動終端瀏覽、再到平臺數(shù)據(jù)展現(xiàn)和運(yùn)維等功能，構(gòu)建了全新的基于云邊端一體化的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案。