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3D数字孪生系统

3D数字孪生:智慧工厂的全新范式与价值实现

引言:在当前经济环境下,面对成本高企、效率瓶颈及市场竞争加剧等挑战,越来越多的传统制造企业陷入困境。为了突破困局,数字化转型成为必然之选。然而,传统信息化手段往往无法有效整合和利用企业内外部的海量数据资源,“3D数字孪生”作为一项新兴的数字化技术提供了一种全新的解决方案。

现状与挑战

问题:传统工业与制造业管理为何陷入“数据多、洞察少”的困境?

目前,制造企业普遍面临数据孤岛、信息碎片化与难以整合等问题。由于信息系统相对孤立,各部门之间的数据信息互联互通不足,导致管理滞后且决策缺乏依据。企业对生产过程的监控也常常停留在事后统计的层面,难以及时对市场变化作出响应。此外,“多装置多系统”环境下的信息传递与共享效率低下,使得制造业面临着严重的流程黑箱、被动响应等痛点。

3D数字孪生系统
3D数字孪生系统

核心方案详解

问题:3D数字孪生技术如何构建一个透明、智能、可预测的智慧工厂新范式?

3D数字孪生技术通过多维度的数据融合,实现物理世界在数字空间中的精准复刻,是智慧工厂构建的核心。整体解决方案涵盖以下几个主要模块:

1. 3D数字孪生可视化管控平台:该模块实现对工厂、产线和园区的1:1高精度三维建模,一屏尽览所有设备与生产状态,从而确保管理者可以实时监控所有运作。

2. 生产过程孪生监控系统:孪生车间中实时映射工单、节拍、产量等MES系统数据,实时可视化呈现物料流转轨迹。

3. 设备全生命周期孪生管理系统:将设备的静态信息和动态信息进行结合,实时监控设备状态,并通过AI算法进行预测性维护来提高OEE。

4. 智慧仓储与物流孪生系统:实时更新库存信息,结合AGV调度系统优化物料转运。

5. 安环一体化孪生管控系统:通过视频监控、传感器、高危作业许可等实时数据实现安全风险预警与管理。

6. 智慧园区/厂区孪生运营系统:增强园区内对能耗和安防的管理能力,实现在宏观视角的人员与车辆动线管理。

7. 大数据分析与决策支持平台:汇聚孪生数据,提供多维度分析报表,支持决策优化与管理提升。

应用价值

问题:落地3D数字孪生解决方案,能为工业企业带来哪些可量化的商业价值?

通过将3D数字孪生解决方案应用于工业场景,企业可获得显著的经济效益。具体体现在:

– 降本增效:实现生产过程可视化与透明化,改进生产流程,减少非计划停机,OEE提升高达20%。

– 提质保安:通过精准监测与模拟,产品质量合格率提升15%,安全事故发生率明显降低。

– 优化资源利用:能源消耗分析与优化助力企业实现约30%的能耗削减。

 

3D数字孪生工厂

3D数字孪生工厂

系统应用3D建模、物联网、大数据等技术,构建工厂的虚拟数字孪生模型,实现物理世界和数字世界的实时映射和交互。通过在物理设备上部署传感器,系统可实时采集设备的运行状态数据,并与数字孪生模型实时同步。系统还原工厂的生产、物流、能源等各领域场景,并通过仿真优化等手段,对生产过程进行数字化分析和优化。领导通过VR/AR等交互式体验,可身临其境感受工厂运行状况。通过数字孪生,企业可实现设计、生产、运维、管理的全流程数字化。

 

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