数字化车间管理系统是指通过对车间实体与虚拟空间的映射,对车间进行全面、准确、动态的实时仿真,从而达到对车间的整体控制。数字孪生车间管理系统是基于互联网+物联网技术的,通过对现场数据的采集和数据的建模,实现实时、动态、准确、全面的数据处理;利用5 G+ IoT物联网通讯协议,将生产现场的实时数据传送到数字孪生平台;数据采集、分析、处理,并利用物联网通信模块与平台进行交互;将多模式感知数据和模型结合起来,形成了感知-决策-执行的多维一体。
在生产经营过程中,常常会出现下列问题:
1、产品的加工工序复杂,工序繁多;生产中的不确定因素,如设备、工艺等,会对成品的质量造成一定的影响;
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2、生产计划制定困难,生产任务不能按时完成,生产计划难以实施;
3、由于业务需求不清晰或者经常变动,导致车间的管理工作不能正常开展。
为了解决上述问题,利用数字孪生技术,构建了一套“实时感知、智能分析、精密优化”的生产车间管理系统,可以实时感知生产过程中的设备状况,并将其反馈到平台系统中。
一是对仪器的状态进行准确的检测。通过智能感知模块对现场设备的实时数据进行综合分析,为进一步的优化工艺参数提供了基础。
二是对产品进行智能化的分析。在对各个生产过程中的设备进行数据采集、分析后,可以实现流程的自动生成,并与系统进行交互。
三是对工艺参数进行了精细的优化。在数据录入完毕后,向平台进行反馈,实现了平台的自动判断和工作;通过对各工艺过程的质量进行预测和分析,发现关键环节,从而改善产品的品质;通过优化相关工艺,降低了生产成本。
四是将生产实施和业务应用相结合、共享。在订单下达后,进行车间排产、订单下达等相关的生产作业,对生产全流程进行动态监测,并将相关的数据实时记录到平台上,实现平台的智能决策和执行。
五是解决了车间的管理难题:在智能制造中,实现生产信息的互联是关键;另外,还涉及到设备的操作状况信息的收集和实时反馈,以及质量问题的处理等诸多管理难题;并在此基础上,解决了企业内部各部门之间的业务协作问题,提高了工厂资源的利用率。