钢结构生产线数字孪生系统通过结合物联网、数字孪生以及虚拟现实等技术,搭建一套集工厂业务管理、生产过程监控以及现场装配进度跟踪为一体的数字孪生平台,做到人、设备、原料、车间、成品一屏统揽,一键掌控。钢结构生产线数字孪生系统由数字孪生监控系统以及工厂业务管理系统两大模块组成,贯通现场生产任务流程,实现后台业务管理,生产现场监控以及实际任务可视化。
1. 生产可视化监控子系统
生产任务可视化监控子系统是钢结构生产线数字孪生系统的核心组成部分,它通过数字化技术将生产任务的状态、进度和关键指标实时可视化。该子系统能够监控整个生产线上的各个环节,包括原材料供应、生产工序、设备状态和人员分配等。通过实时数据采集和处理,该子系统能够提供准确的生产任务信息,并及时报警和预测异常情况,以便及时采取措施进行调整和优化。
生产可视化监控子系统主要由三维场景基础交互、巡检路径自动漫游、孪生场景绘制、设备生产实时监控、生产现场视频监控、产品定位查询、生产现场智能巡检、生产现场报警监控以及生产监控数据面板等模块组成。
1.1 三维场景基础交互
满足用户在系统内正常的旋转、缩放、快速定位、视角转换、选择选中、鼠标事件等三维虚拟场景交互功能
1.2 巡检路径自动漫游
根据现场标准漫游路线预置二维场景漫游相机路径,用户可在巡检路径菜单中选择漫游路线,系统自动根据设定的路线进行自主漫游。
1.3 孪生场景绘制
结合现场拍摄及搜集的图纸素材对生产现场进行固定监控视角抽象绘制,体现产线的布局、生产顺序、产品形态等,配合各类监控点位元素的多颜色状态,结合数据展示现场生产情况。
1.4 生产现场视频监控
接入摄像头监控系统,在孪生场景中映射现场监控摄像头的点位、外观形态,接入视频监控厂家的视频流地址用于同态化监控调取、查看以及问题反馈。
1.5 设备生产实时监控
在三维数字孪生场景中,接入现场实时采集的设备信息,随用户的行走查看或三维点选的方式调取设备的关键信息,通过指向性漂浮窗的形式展示当前设备的工作状态,分为运行、空闲、停止三种,根据设备运行状态对应调整设备运行指示灯的颜色。
1.6 产品定位查询
通过搜索产品唯一ID编码的形式在生产场景中或后台系统中调取产品信息,如产品在生产过程中,定位至产线当前的实时生产位置,如产品未生产或已生产完成,调取产品详细信息
1.7 生产现场智能巡检
结合现场需要定期巡检类的专机设备、监控区域或其他内容进行定制化巡检功能的开发。
1.8 生产现场报警监控
接入各平台生产业务报警数据,结合生产报警实时数据场景同态联动,快速定位报警点位,改变报警点位的颜色状态,结合报警提示音及窗口说明报警情况,下发处理。
1.9 生产监控数据面板
接入各类生产监控系统数据,对孪生场景内生产过程统计数据进行定制化图表监控,包含:生产任务执行情况、库存变化情况、能源消耗情况等。
2. 任务可视化监控系统
任务可视化监控系统主要用于在厂区生产装配以及现场吊装进度的实时生产任务进度的可视化追踪,接入了后台实时任务数据以及当前装配产品原型,实时可视化呈现。该子系统通过数字孪生技术将实际装配情况与任务计划进行对比,并通过可视化界面展示给管理人员。管理人员可以清晰地了解当前任务的执行进度、状态以及延误的原因。
任务可视化监控子系统主要由三维场景基础交互、BIM模型导入、模型信息匹配、装配状态同态以及任务数据可视化等模块组成。
2.1 三维场景基础交互
满足用户在系统内正常的旋转、缩放、视角转换、选择选中、鼠标事件等三维虚拟场景交互功能。
2.2 BIM模型导入
结合BIM模型的导入需求开发BIM模型导入模块接口,使系统可以任务为单位,导入任务内的装配模型组,链入对应任务的实时监控数据。
2.3 模型信息匹配
模型信息匹配为同态的前序准备工作,需结合输出的BIM模型,确定与任务相关的关键数据信息,拟定信息识别规则,写入系统,完成模型导入的自动化识别及匹配。
2.4 装配状态同步
接入装配任务进度数据,匹配三维模型状态,时装配状态与实际同步。
2.5 任务数据可视化
接入实时任务监控数据,以统计面板的形式,展示关键生产任务监控信息。
钢结构模块化生产线数字孪生系统通过可视化监控和实时反馈,实现了生产线的智能化管理和优化,提高了生产效率和品质,为钢结构模块化生产线的管理提供了支持。
钢结构生产线数字孪生系统整体上由数字孪生监控系统以及工厂业务管理系统两大模块组成,贯通现场生产任务流程,实现后台业务管理,生产现场监控以及实际任务可视化。
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