数字化工厂的数字化工厂典型应用

如题所述

推荐答案 2023-06-28

随着信息技术的快速发展和工业生产的智能化趋势，数字化工厂逐渐成为制造业的重要发展方向。数字化工厂利用先进的信息技术，将传统制造工厂转化为高度自动化、智能化的生产系统，以提高生产效率、降低成本、提升产品质量和灵活性。

数字化工厂的应用场景多种多样，涵盖了制造过程中的各个环节和功能。通过数字化工厂的建设和应用，可以实现生产过程的高度智能化、自动化和灵活化，提高生产效率、降低成本、改善产品质量和响应市场需求的能力。

虚拟仿真

数字化工厂可以利用虚拟仿真技术，通过对生产过程的模拟和优化，预测生产中的潜在问题，提前采取措施避免生产中断，减少生产风险，提高产品质量。通过数字孪生技术，数字化工厂可以建立生产过程的虚拟模型，并实时同步实际生产数据，进行仿真和优化。帮助预测生产中的潜在问题，提前采取措施避免生产中断，减少生产风险，提高产品质量。

建立生产线的虚拟模型，并通过实时数据同步实现与实际生产线的高度耦合。这使得工厂能够快速调整生产线配置，实现多品种、小批量生产，提高生产效率和资源利用率。

实时生产监控与指挥

数字化工厂通过实时监控生产过程中的各个环节和指标，可以及时获取生产数据，分析生产状况，及时调整生产计划和资源配置，提高生产效率和生产线的整体运行效果。能够实时监测和分析生产过程中的数据，并将其与虚拟模型进行比对和分析。

数字化工厂可以建立质量控制模型和算法，及时发现生产中的异常情况，实施及时的调整和干预，提高产品质量稳定性和一致性。通过建立统一的数据平台和信息共享机制，实现不同部门、供应商和合作伙伴之间的数据共享和协同合作，提高整个供应链的响应速度和协同效率。

预测性维护

数字化工厂通过对设备和生产数据的实时监测和分析，预测设备的故障和维护需求，及时进行维修和保养，避免设备故障导致的生产中断和损失，提高设备的可靠性和维护效率。

自动化生产装配线一般采用底板直接异步输送和直接定位的方案。再搭配可视化大屏，将实体设备的实时工况数据、维修数据、历史故障，与设备诊断知识库相连，对实体设备展开实时故障监测、研判、定位、追踪，实施全方位的数字化建设，实现高效生产自动化。

虚拟现实与增强现实应用

数字化工厂可以利用虚拟现实和增强现实技术，实现生产过程的可视化和操作辅助，提高生产人员的工作效率和准确性，同时提供培训和技能传承的平台。通过 1:1 复原了具有更好视觉感知的工厂环境。VR 虚拟场景内的三维场景立体得呈现出内部布局、车间、产线等功能性区域的使用情况，通过视频监控、温湿度监控、水位监控来反馈关键点位的实时情况，帮助管理人员更准确地掌握当前的情况。

通过图形引擎强大的渲染功能，将工业设备的各个部件孪生搭建。进入虚拟空间后，以遥控 VR 手柄发出的射线代替双手，将模型抓取至需求位置，详细查看其前、后、左、右、上、下等任意角度。有效避免了因现实机械设备过重、过贵、过大，而造成得展示不全面。

生产部门控制产能并依生产计划对生产进度实施控制，发现问题及时回馈生产管理人员和及时予以控制、调整。运用 2D、3D 图形渲染引擎，绘制精准数据模型，多维动态展示智慧工厂生产流程。实现产线设备工艺中的实时跟踪、监管、报警等重要功能。以一种视觉化的方式进行展现，协助管理人员及生产部及时了解工厂的生产状况及运作状况。

制造资源控制通过Hightopo 3D 动画技术展示了对制造过程中的人、机、料等相关生产资源的管理。涉及对 BOM 单的自动生成、原材料及辅料的领用、半成品与线边仓的管理、成品的投入产出情况等，对物料产套率、物料损耗比率、半成品周转、投入产出比、回收率等指标进行 7*24 小时实时监控，确保制造资源及时到位、高效流转、降损再造。