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數字孿生在智慧工廠的應用

2024-08-26 10:04:40 技安 16

  在當今工業領域快速發展之際,智慧工廠已然成為制造業轉型升級的關鍵。而數字孿生技術于智慧工廠中的應用,具備著至關重要的意義。本文將重點介紹數字孿生在智慧工廠的應用。

  數字孿生的概念與特點

  一、概念

  數字孿生是一種虛擬模型,用于模擬物理實體的行為和性能。數字孿生借助實時數據采集與仿真技術,達成對物理實體的實時監測和預測。它充分運用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中實現映射,進而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。

  二、特點

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

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

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

  保真性:要求數字虛體與物理實體在幾何結構、狀態、相態和時態上達到高度仿真。

  閉環性:數字虛體用于描繪物理實體,能夠對狀態數據進行監視、分析推理,實現決策功能,形成閉環系統。

智慧工廠數字孿生技術

  應用場景

  一、廠區態勢綜合管理

  通過構建視頻孿生工廠 “一張圖”,將工廠監控視頻、設備監測、智能報警等多源數據加以整合。管理者可以清晰了解整個廠區的態勢,包括生產進度、設備狀態、人員分布等,以實現對廠區的統籌管理,并做出科學、合理的決策。

  二、監視視頻融合應用

  依據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、直觀地把控廠區狀況。

  三、物聯監測可視化

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

  四、大場景細節追視

  借助位置智能技術,達成多個球機與多個融合畫面的聯動追視。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,保證不存在監控死角。

  五、沉浸式巡查管理

  規劃科學合理的漫游巡查路徑,管理者無需親臨現場,便能遠程實現快速巡查。通過實時監控視頻、設備運行狀態以及異常告警信息,大幅降低了巡查的工作量,顯著提升了巡查的效率。

  六、智能告警聯動

  融合各類告警與監測業務數據,展開精準的空間位置剖析。一旦出現異常狀況,便能即刻發出告警并聯動相關措施,提升告警事件的響應處置效率。

  七、設備資產管理

  精準展示廠區設備資產數據,包括位置、運行狀態等方面。管理者能夠360°直觀查看,為設備的維護、更換等決策給予有力支撐,實現科學管理。

  八、應急預案調度

  管理多種應急預案,預先規劃好救援及逃生路線。當突發事件出現時,能夠精確仿真事件處理過程,幫助管理者作出精準決策,確保生產安全。

  綜上所述,數字孿生技術能夠將現實世界的工廠映射到虛擬空間,實現對生產過程的實時監控、分析以及優化。它打破了信息孤島的局面,整合了工廠內部的各類數據,使得管理者可以全面且精準地把控生產狀況。數字孿生在智慧工廠中的應用廣泛,意義重大,已成為不可或缺的一部分。


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