一、數字孿生工廠解決方案概述

隨著工廠自動化、信息化建設的不斷推進，各種自動化系統、信息化系統的部署與應用，使得作為產品生產的車間管理變得越來越重要，而且工作量越來越大，協同工作性要求越來越高，對安全性、可用性和運維管理等要求也越來越高。但另一方面，隨著工廠智能化建設不斷演變，會由于缺乏統一規劃等制約條件，而面臨越來越大的挑戰：

• 工廠規模大、智能監控設備部署分散，巡檢壓力大，人力成本高，不能及時發現問題。
• 工廠監控缺乏集中、直觀的可視化監控管理平臺，管理人員無法實時、全面、準確地了解現場生產情況和工序流程。

基于以上問題，建設三維可視化數字孿生工廠平臺勢在必行。

二、數字孿生工廠解決方案設計目標

通過上海力控元申數字孿生工廠解決方案可實現以下目標：

• 實現可視化數字孿生工廠。對整個園區、建筑物、生產車間、生產設備、監控設備等進行三維建模，實現物理園區到三維虛擬園區的數字化、監控可視化的轉變。
• 實現生產監控的一體化、精細化管理。設備運行狀態及參數實時采集，并自動、統一匯總到系統平臺；通過仿真軟件中模型狀態的實時更新，使模擬數據同真實設備狀態保持一致，實現車間設備真實運行情況的實時同步監控。
• 實現告警可視化管理與定位。平臺集成的監控子系統，可以設定監控屬性預警閾值以及預警等級，同時開放接收第三方系統推送的預警接口，實現不同等級的預警展示，并用不同顏色進行提醒。點擊預警對象時，可以顯示詳細的預警信息；點擊定位時，可以實現視角定位。

三、數字孿生工廠解決方案系統架構

系統功能架構如下圖所示：

四、數字孿生工廠解決方案功能特點

1、基本操作功能。構建三維數字孿生工廠三維場景，并基于三維場景，實現實景視點操作、指定路線漫游、對象定位、平移和旋轉等功能。

2、工藝流程模擬功能。利用移動物聯網，基于GIS地理位置分布，實現設備智能接入，并且對設備進行遠程運維、故障報警、風險識別及預防性維修等。

3、實時數據顯示功能。自動讀取生產現場實時回傳的檢測數據，并實時顯示在三維場景的設備工位、傳感器上方，實時監控設備運行狀態，對于超出預設值的情況，系統進行預警提醒。

4、設備管理功能。系統能夠及時采集并列出設備的故障報警信息，點擊報警信息能自動定位到具體的設備，并在報警設備處顯示醒目的報警標簽，同時，可以快速查看設備的詳細報警及故障情況。

5、資產可視化。實現所有獨立設備和聯體設備的三維建模，可以快速搜索、定位目標設備，從而查看設備的安裝應用信息、歸屬信息等。

6、設備實時聯動可視化管理。實現運行設備數據的實時采集，并自動上傳到平臺上，確保系統中的數據與運行設備的運行情況保持同步，真實反映工廠設備的真正運行情況。

五、數字孿生工廠解決方案給客戶帶來的價值

1、力控科技利用最新的計算機圖形技術，基于三維虛擬現實的最佳形式，實現對智慧工廠的真實展現，把“實體空間”和“虛擬呈現”融合在一起，采集實體生產制造過程中的所有實時數據，在虛擬環境中實現集成展示。

2、通過此系統可以使虛擬環境中的生產仿真與現實中的生產無縫融合，利用數字孿生工廠的靈活優勢，提高企業管理與生產的透明化程度，提高企業領導經營分析與管理決策的工作效率，為數據化驅動的智能制造奠定堅實的基礎。

上海力控元申推出了自主知識產權的“云-邊-端”一體化解決方案軟硬件產品，全新的工業互聯網智慧運維設備組合：FCloudComm物聯網網關、MIP工業微信小程序和ThingNet智慧運維云平臺，實現了從本地數據采集、到云端數據存儲、到移動終端瀏覽、再到平臺數據展現和運維等功能，構建了全新的基于云邊端一體化的工業物聯網解決方案。