Digital Twin數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù),集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。 數(shù)字孿生實現(xiàn)了現(xiàn)實物理系統(tǒng)向虛擬空間數(shù)字化模型的反饋,這樣,就可以真正在工廠制造的全生命周期范圍內(nèi),保證數(shù)字與物理世界的協(xié)調(diào)一致。各種基于數(shù)字化模型進行的各類仿真、分析、數(shù)據(jù)積累、挖掘,甚至人工智能的應用,都能確保它與現(xiàn)實物理系統(tǒng)的適用性。這就是數(shù)字孿生?對智慧制造的意義所在。 由于生產(chǎn)制造設備大多都是獨立運行,無法直觀形象的從整體對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控和管理,東華基于數(shù)字孿生技術的智慧制造監(jiān)控系統(tǒng)恰好彌補了這一不足。通過在系統(tǒng)平臺中采用數(shù)字孿生技術對車間生產(chǎn)制造設備3D建模,并且應用物聯(lián)網(wǎng)技術集成GIS展現(xiàn)、3D廠區(qū)仿真、智能制造、環(huán)境監(jiān)控、門禁監(jiān)控、視頻聯(lián)動、報警分析、人員定位等多個系統(tǒng)信息模塊,實現(xiàn)了多個系統(tǒng)的關聯(lián)分析,提高了生產(chǎn)制造的整體管理水平,并極大的提升了企業(yè)的生產(chǎn)質量和運營效率。 通過Web瀏覽器的方式,在三維場景中可以全方位的了解各個車間的實時生產(chǎn)狀況,極大的方便了生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控、故障診斷和排查。由于東華智慧制造監(jiān)控系統(tǒng)采用許多高新技術,集中體現(xiàn)在系統(tǒng)集成能力和人機交互模式的創(chuàng)新,帶來了管理制度和管理模式的創(chuàng)新,實現(xiàn)了多部門的協(xié)同管理,大大提升了生產(chǎn)制造各個環(huán)節(jié)的管理效率。
本系統(tǒng)集成了GIS展現(xiàn)、3D廠區(qū)仿真、智能制造、環(huán)境監(jiān)控、門禁監(jiān)控、視頻聯(lián)動、報警分析、人員定位等多個系統(tǒng)功能模塊,結合了平臺的SCADA、3D、GIS等功能,所有的集成系統(tǒng)完全通過VR虛擬實現(xiàn)三維情景中的實體對象進行交互,所有集成的信息完全與三維情景融合,點擊三維場景中的某個對象,可以實現(xiàn)對設備的生產(chǎn)狀況查看,歷史數(shù)據(jù)查詢,生產(chǎn)指令下達等操作,同時結合報警聯(lián)動,視頻追蹤,可以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的異常運行情況,實現(xiàn)信息的全面實時監(jiān)控和故障的快速應對。
1、GIS展現(xiàn)
采用GIS技術,在真實的遙感地圖上展現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)在全國各個分公司的整體布局,實現(xiàn)了基于集團公司的生產(chǎn)狀況全景展現(xiàn)和各個生產(chǎn)企業(yè)主要KPI生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和查看。
2、3D廠區(qū)仿真
工業(yè)環(huán)境中高危場合的狀態(tài)監(jiān)控通常采用遠程自動化或無人值守方式實現(xiàn),傳統(tǒng)監(jiān)控軟件由組態(tài)軟件及虛擬儀表等平面式監(jiān)控系統(tǒng)構成,非但不直觀而且學習和掌握時具有一定的難度,如果監(jiān)控點數(shù)量大且在空間分布上存在嵌套或交疊,傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)界面上的交互信息會過度密集、復雜,存在檢測點很難迅速準確地進行空間定位的問題。
東華智慧制造監(jiān)控系統(tǒng)通過全景3D方式進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)展現(xiàn):完全在虛擬空間真實的再現(xiàn)了生產(chǎn)布局、車間分布和設備狀態(tài);系統(tǒng)提供給用戶多個觀察視角來實現(xiàn)空間多角度方位的觀測和漫游。3D 視景模型管理模塊可導入并渲染廠區(qū)環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境以及機器和儀表等物體的三維模型,并且還可渲染三維物體的光照和紋理等細節(jié),特別適合高危場合的生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控。
3、智能制造
智能制造模塊通過工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線和通訊協(xié)議等物聯(lián)網(wǎng)技術采集廠區(qū)設備和儀表的狀態(tài)數(shù)據(jù),操作員在三維廠區(qū)視景內(nèi)直接對設備和儀表進行交互操作,實時監(jiān)控設備和儀表的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)及其故障狀況。
智能制造模塊能與整個車間的中央控制系統(tǒng)結合,能自動將每個操作數(shù)據(jù)上傳至歸檔數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)將形成每個設備運行操作的“電子檔案”,并保存15年以上以供查詢,最大程度的保證未來出現(xiàn)的任何質量問題和事故都可追溯。
產(chǎn)品品質最終要經(jīng)過質量保證體系的考驗,因此對于車間而言,數(shù)字化質保也是其生產(chǎn)流程的核心控制環(huán)節(jié)。制造監(jiān)控模塊可以按工段布置多個質量控制節(jié)點,對生產(chǎn)過程中的質量數(shù)據(jù)進行采集和分析,發(fā)現(xiàn)問題就地解決,避免一個階段的問題流入到下一個階段。
由于對操作人員所有生產(chǎn)操作包括:操作時間、操作者、操作碼及描述、節(jié)點名、過程數(shù)據(jù)等都有記錄,起到了監(jiān)督作用,可大大提高工作效率和產(chǎn)品質量。
4、環(huán)境監(jiān)控
生產(chǎn)制造企業(yè)應著重管理原料倉庫、生產(chǎn)車間、成品倉庫和運輸過程的環(huán)境監(jiān)控,為安全生產(chǎn)以及產(chǎn)品品質的穩(wěn)定性提供決策依據(jù)。我們見過很多傳統(tǒng)的管理辦法就是:由管理人員不定時查看、記錄倉庫和車間的環(huán)境參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常情況后再采取補救措施。這樣的管理辦法有很多弊端,比較費時間和人力,而且記錄的數(shù)據(jù)因為有人為的因素,數(shù)據(jù)不是很客觀,不太符合現(xiàn)代化企業(yè)管理的要求。
東華智慧制造系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)控模塊采用實時智能環(huán)境監(jiān)控方案,在三維場景下實時監(jiān)測相對濕度、溫度和環(huán)境污染等參數(shù),當數(shù)據(jù)變化或達到預警值時實時報警,避免生產(chǎn)人員中毒隱患及氣體爆炸隱患。
5、門禁監(jiān)控
門禁監(jiān)控模塊能夠在3D場景下集成門禁、考勤、巡更于一體,滿足工廠數(shù)字化管理的需求。門禁監(jiān)控模塊以全新的界面、直觀的感覺、簡易的操作、完善的功能實現(xiàn)員工、權限、考勤等管理。同時平臺數(shù)據(jù)庫記錄所有系統(tǒng)事件,并且能夠實現(xiàn)與環(huán)境監(jiān)控、生產(chǎn)監(jiān)控等功能的聯(lián)動。
6、視頻聯(lián)動
智慧制造監(jiān)控平臺視頻監(jiān)控模塊能夠集成廠區(qū)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)對監(jiān)控錄像文件的快速檢索、定位、比對及備份;實現(xiàn)統(tǒng)一的身份認證和權限管理,保證信息和數(shù)據(jù)的安全;實現(xiàn)實時視頻監(jiān)控、歷史視頻調(diào)閱、視頻行為分析等功能。
通過數(shù)據(jù)相關性分析,實現(xiàn)了設備與視頻,門禁與視頻,報警與視頻,電力與設備等多種形式的系統(tǒng)聯(lián)動。不僅能夠全面了解攝像頭的分布范圍和視頻監(jiān)控的掃描范圍,還能結合實時視頻監(jiān)控圖像,對監(jiān)控管理者有一種身臨其境的感覺,對生產(chǎn)操作工有一種領導時時在身邊的感覺,可以極大提高工人的工作積極性及生產(chǎn)管理效率。
7、報警分析
報警分析功能為用戶提供各類監(jiān)測系統(tǒng)的實時報警信息包括超限報警、開關報警、系統(tǒng)在線設備的故障記錄。系統(tǒng)自動統(tǒng)計出昨日、當日、當前的報警故障個數(shù),并可點擊查看相應詳細信息,可以按子系統(tǒng)、類別、等級、日期段等條件查詢和統(tǒng)計歷史報警或故障信息。系統(tǒng)可以查詢?nèi)魏蜗到y(tǒng)中設備的開停情況,如開時間、次數(shù)等,可查看累計量信息及統(tǒng)計圖表,還可查看整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡故障信息可方便用戶管理。系統(tǒng)選擇日期查看某測點歷史數(shù)據(jù)的曲線,在曲線的值坐標上可以自定義刻度。
當系統(tǒng)出現(xiàn)故障和報警的時候會自動彈出窗口或彈出報警條,根據(jù)用戶自定義的等級嚴重性排序,并提供聲光報警。依據(jù)其影響程度進行分類、分級。類別包括:影響安全、影響生產(chǎn)、普通報警或故障;等級包括:一級、二級、三級。以歷史趨勢,報表等形式,實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的匯總,查詢,查看,分析。提供曲線繪制、報表生成及打印等必備的后置處理手段,便于用戶對系統(tǒng)做全面、及時的分析與決策。
8、人員定位
當前大型工廠制造企業(yè),人員管理主要依靠監(jiān)管人員進行現(xiàn)場管理的方式,這種方式不但需要監(jiān)管人員親臨現(xiàn)場,而且并不能從根本上解決人員管理問題。比如車間分布較分散,監(jiān)管人員需要不斷巡視各車間;人員較多時,并不能對每個人員起到監(jiān)管作用。隨著企業(yè)規(guī)模擴大,人員的增多,隨之而來的是如何提高監(jiān)管人員的工作效率,管理好每個人員,對企業(yè)管理來說至關重要。
針對工廠人員管理的難題,東華智慧制造監(jiān)控系統(tǒng)人員定位管理模塊可以集成工廠人員定位系統(tǒng),可以從根本上解決工廠人員管理的問題。系統(tǒng)不但解決了監(jiān)管人員要到現(xiàn)場進行巡查的麻煩,并且能夠解決對每個人的實時監(jiān)管。監(jiān)管人員只要坐在電腦旁,在三維場景中即可實現(xiàn)實時監(jiān)控。系統(tǒng)不僅節(jié)省大量人力,而且極大的提高了工作效率。實現(xiàn)人員從上班打卡考勤到下班打卡考勤整個過程中的實時監(jiān)控、歷史信息查看,從而讓管理者能夠對人員在工作期間的活動情況一幕了然,當出現(xiàn)緊急情況時可立刻定位到人員,進行及時處理。
1、3D實時監(jiān)控
(1)為操作人員在遠程監(jiān)控時提供身臨其境的3D感受,實現(xiàn)遠端的無人或少人值守,達到減員增效的目的。
(2)當發(fā)生重大報警時自動彈出現(xiàn)場攝像頭,使調(diào)度人員根據(jù)報警數(shù)據(jù)、3D環(huán)境和實時圖像,快速準確做出判斷并采取措施,避免停產(chǎn)所造成的損失。
(3)當有領導來視察工作時,在大屏上3D實時顯示所有設備的生產(chǎn)狀況,提升公司龍頭品牌形象,有力推動市場宣傳和營銷工作。
2、實時故障診斷
(1)通過設備故障診斷系統(tǒng)實時、智能、提前報警設備異常狀況,及時通知維修,避免設備事故,減少設備維修費用。
(2)通過設備故障周期分析系統(tǒng),智能分析易損配件的計劃購買時間和數(shù)量,減少由于大量購買配件所造成的資金積壓。
(3)通過矩陣知識庫故障診斷系統(tǒng),智能分析事故發(fā)生原因,提高處理事故的速度和準確性,減少設備故障所造成的損失。
3、實時能耗分析
(1)實時顯示所有設備的能耗曲線,當超出正常能耗范圍時,自動報警通知維修,避免設備發(fā)熱所造成的損失。
(2)根據(jù)一天中不同時段的電價情況,實時顯示所有設備當天的電費曲線,促使客戶改變用電習慣,避峰填谷節(jié)約電費。
(3)通過對比所有設備的歷史能耗情況,及時發(fā)現(xiàn)能耗不正常的設備,發(fā)現(xiàn)異常設備并節(jié)約電費。
4、移動互聯(lián)訪問
(1)將領導手機升級為大屏高性能設備,與時俱進,以便更快更全面的了解生產(chǎn)情況。
(2)當領導不在辦公室時或者出差時,通過手機實時了解生產(chǎn)狀況和設備狀況,如同領導就在現(xiàn)場指揮工作。
(3)當出現(xiàn)重大報警時通過手機通知領導,讓領導及時調(diào)遣和處理,避免重大事故。
郵編:100190
地址:北京市海淀區(qū)知春路紫金數(shù)碼園東華合創(chuàng)大廈