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數(shù)字孿生在智慧工廠的應(yīng)用

2024-08-26 10:04:40 技安 18

  在當今工業(yè)領(lǐng)域快速發(fā)展之際,智慧工廠已然成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。而數(shù)字孿生技術(shù)于智慧工廠中的應(yīng)用,具備著至關(guān)重要的意義。本文將重點介紹數(shù)字孿生在智慧工廠的應(yīng)用。

  數(shù)字孿生的概念與特點

  一、概念

  數(shù)字孿生是一種虛擬模型,用于模擬物理實體的行為和性能。數(shù)字孿生借助實時數(shù)據(jù)采集與仿真技術(shù),達成對物理實體的實時監(jiān)測和預(yù)測。它充分運用物理模型、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,在虛擬空間中實現(xiàn)映射,進而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。

  二、特點

  互操作性:物理對象和數(shù)字空間實現(xiàn)雙向映射、動態(tài)交互和連接,能夠在不同的數(shù)字模型之間進行轉(zhuǎn)換與融合。

  可擴展性:擁有集成、添加和替換數(shù)字模型的能力,能夠針對多尺度、多物理、多層級內(nèi)容予以擴展。

  實時性:通過計算機可處理方式管理數(shù)據(jù),表征隨時間軸變化的物理實體,包括外觀、狀態(tài)等方面。

  保真性:要求數(shù)字虛體與物理實體在幾何結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、相態(tài)和時態(tài)上達到高度仿真。

  閉環(huán)性:數(shù)字虛體用于描繪物理實體,能夠?qū)顟B(tài)數(shù)據(jù)進行監(jiān)視、分析推理,實現(xiàn)決策功能,形成閉環(huán)系統(tǒng)。

智慧工廠數(shù)字孿生技術(shù)

  應(yīng)用場景

  一、廠區(qū)態(tài)勢綜合管理

  通過構(gòu)建視頻孿生工廠 “一張圖”,將工廠監(jiān)控視頻、設(shè)備監(jiān)測、智能報警等多源數(shù)據(jù)加以整合。管理者可以清晰了解整個廠區(qū)的態(tài)勢,包括生產(chǎn)進度、設(shè)備狀態(tài)、人員分布等,以實現(xiàn)對廠區(qū)的統(tǒng)籌管理,并做出科學、合理的決策。

  二、監(jiān)視視頻融合應(yīng)用

  依據(jù)視頻的安裝及覆蓋場景的不同,采用適配的視頻融合方式。例如在室內(nèi)外場景的切換時,能夠達成無縫銜接的效果,使管理者能夠以360度的任意視角進行瀏覽,全面、直觀地把控廠區(qū)狀況。

  三、物聯(lián)監(jiān)測可視化

  多源物聯(lián)感知數(shù)據(jù)在三維空間場景中的真實位置直觀展現(xiàn),如設(shè)備的溫度、濕度、壓力等等。管理者能夠通過一屏瀏覽多種監(jiān)測數(shù)據(jù),快速掌控工廠的運行狀態(tài),并及時察覺異常。

  四、大場景細節(jié)追視

  借助位置智能技術(shù),達成多個球機與多個融合畫面的聯(lián)動追視。不管是大場景中的整體狀況,還是局部的細微地方,都能被精確捕捉,保證不存在監(jiān)控死角。

  五、沉浸式巡查管理

  規(guī)劃科學合理的漫游巡查路徑,管理者無需親臨現(xiàn)場,便能遠程實現(xiàn)快速巡查。通過實時監(jiān)控視頻、設(shè)備運行狀態(tài)以及異常告警信息,大幅降低了巡查的工作量,顯著提升了巡查的效率。

  六、智能告警聯(lián)動

  融合各類告警與監(jiān)測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),展開精準的空間位置剖析。一旦出現(xiàn)異常狀況,便能即刻發(fā)出告警并聯(lián)動相關(guān)措施,提升告警事件的響應(yīng)處置效率。

  七、設(shè)備資產(chǎn)管理

  精準展示廠區(qū)設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù),包括位置、運行狀態(tài)等方面。管理者能夠360°直觀查看,為設(shè)備的維護、更換等決策給予有力支撐,實現(xiàn)科學管理。

  八、應(yīng)急預(yù)案調(diào)度

  管理多種應(yīng)急預(yù)案,預(yù)先規(guī)劃好救援及逃生路線。當突發(fā)事件出現(xiàn)時,能夠精確仿真事件處理過程,幫助管理者作出精準決策,確保生產(chǎn)安全。

  綜上所述,數(shù)字孿生技術(shù)能夠?qū)F(xiàn)實世界的工廠映射到虛擬空間,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控、分析以及優(yōu)化。它打破了信息孤島的局面,整合了工廠內(nèi)部的各類數(shù)據(jù),使得管理者可以全面且精準地把控生產(chǎn)狀況。數(shù)字孿生在智慧工廠中的應(yīng)用廣泛,意義重大,已成為不可或缺的一部分。


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