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新年喜报!研华WISE-IoTSuite荣获“数字孪生解决方案奖”

2023/1/12
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柔性制造系统发展现状

随着市场竞争日益激烈,对个性化、多样化产品的需求日益旺盛,中、小批量生产模式逐渐取代大批量生产模式,成为制造业的主要生产模式,柔性制造系统应时而生。 由于订单客制化程度高,又有很多的特殊要求与标准,生产、物流、质量管理等的复杂性随即增加。此外,当制造资源优化调度不及时,再加上单件小批量的生产模式,会增加生产准备时间,因而监控产线的实时运行状态,提升设备的利用率显得尤为迫切。

研华柔性生产线的数字孪生系统解决方案

本项目实现某航空领域柔性生产线的数字孪生系统,将物理产线的实体模型及工艺模型转化为虚拟产线的三维模型和数据模型,并建立虚拟产线与物理产线之间低延时、高保真的虚拟场景。方案将工厂内的实时数据和生产管理数据相融合,并对管理数据进行深入分析,做到生产现场可视可控。


同时,结合三维生动展示,方便生产管理人员从多视角了解生产过程、分析生产异常的原因进行快速处理,从而使生产管理更加透明化、实时化,并基于整条产线的生产关键指标分析,为工厂各决策层提供管理依据。


本方案数字孪生产线的逻辑架构图如下:

首先在物理层:包含产线的各种设备,有各种加工单元、清洗机、测量仪、搬运机器人等其它辅助设备。


数据采集和处理层:利用WISE-IoTSuite/IoT Edge数据采集和流数据处理服务通过OPCUA协议对接生产设备采集相关设备实时数据。生产管控系统会同步记录设备生产相关的数据。


数据层:通过设备采集软件建立设备模型,通过协议采集到设备的主要参数,设备状态、设备告警信息、设备加工信息、设备的实时运动数据等。利用WISE-IoTSuite/DataInsight对接生产管控系统数据并计算得到生产合格率、设备利用率、订单信息和加工进度等。


模型层:通过在WISE-IoTSuite/SaaS Composer软件中建立场景的数字孪生模型,同时利用研华数据平台和可视化软件的无缝整合,非常便利地进行数据绑定,并通过数据驱动模型实时运动,运用3D场景中的动画表现场景流程的协调配合。


功能应用层:通过模型和数据的整合来实现生产过程的动态、立体的展示,可实现生产过程实景再现;设备设施运行监控,避免异常带来的停机或损失;生产关键指标总览,查看整体的生产状况是否符合预期;工单完成状态,可了解当前的生产进度情况;产品质量监控,通过对质量关键指标的监控保证生产的产出质量。


用户可根据需要旋转三维展示模型,以自己期望的视角进行查看,并且可以设定查看的轨迹进行动态播放。此项目中也提供了VR浏览的功能,仿佛身处在车间现场中,获得实时的沉浸式体验。

方案亮点:

1)数据驱动的三维虚拟柔性生产线实景呈现和关键绩效管理。


2)集成OT数据采集到展示,实现3D空间中设备实时联动现场运行。


3)集成IT系统数据计算与分析,低代码分析计算生产决策关键指标。



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