数字化工厂的数字化工厂典型应用

作者&投稿:宫吕 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

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。

另外利用 Web 3D 技术,将智能工厂的工业互联网平台架构和全生命周期的生态平台架构,以三维可视化的方式构建出来,与传统的二维平面图相比,可以更加直观、全面、效果更好、交互性更强,将不同对象之间的空间关系和相互作用表现得更好。

利用工业互联网技术,可以将生产过程中的设备、传感器、产品和人员之间的实时连接和数据交互,从而达到对生产过程的全方位监控和优化的目的,协助管理者及时地发现并解决生产过程中出现的问题,从而提升生产的安全性和可靠性。



数字化工厂的典型应用包括以下几个方面:

  • 布局规划与仿真:数字化工厂能为企业提供一种虚拟建模环境,利用已准备好的模型,可以实现生产车间的快速布局,结合实际工厂环境验证布局合理性。这有助于优化生产流程,提高设备和能源的利用率,提高企业生产效率。

  • 机器人运动仿真:数字化工厂机器人仿真可以分析其动力学、运动学以及机械结构特性,对其操作可达性、空间紧凑性以及人机安全性进行检测,规划机器人的作业路径,求解最佳作业拓扑顺序,使得机器人工作周期尽可能的短,帮助企业快速选择高性价比的机器人型号。

  • 零件加工仿真:数字化工厂零件加工仿真利用计算机代替了真实物理设备,使原本需要在真实物理设备上进行的操作任务在计算机虚拟环境中快速完成,大幅度缩短调试时间,确保加工调试过程的安全性,加快产品设计进度。

  • 装配线平衡分析:利用数字化工厂提供的仿真技术,可以对装配系统的运行情况进行模拟,分析不同工作站的装配速度,定位系统的性能瓶颈,优化设备配置,提高系统装配效率。

这些应用能够提高生产效率,降低成本,并减少生产过程中的错误。数字化工厂的典型应用能够针对具体企业的情况进行定制,以最大程度地满足其生产需求。



数字化工厂(DF)的集成,首先需要强大的界面和数据库系统,将不同复杂层次之间和不同运作功能领域之间的实际数据和模块进行联合使用,常见的应用有:

●布局规划与仿真——布局确认与优化

●零件流的静态分析与动态仿真

●装配过程平衡

●复杂的物流操作仿真

●机器人及复杂运动仿真

●零件加工仿真

●人力资源仿真

●人机工效仿真

●生产物流系统仿真

●控制软件测试仿真

●生产动作控制仿真



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数字化工厂,塑造制造业的未来!!
答:通过战略、效益、技术和人才这四个维度(见下图),普华永道详细探究了数字化工厂背后的推动力,或许能为计划建设数字化工厂的中国企业提供一些参考。 1、战略 数字化工厂在高层心目中的战略地位甚高:调研结果显示,91%的工业企业正投资数字化工厂,但认为他们的工厂已经“完全数字化”的仅占6%。 数字化能围绕客户提供...

智能制造与数字化工厂?
答:数字化工厂是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物,同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力,主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。总之,智能制造是数字化工厂的核心和目标,数字化工厂则是实现智能制造的关键手段和方法。通过数字化工厂的建设,可以实现生产过程的自动化、...

智能工厂数字化应用的基本原理
答:智能工厂数字化应用的基本原理,智能工厂数字化应用是人为设置,程序,数字化应用按照人工设计的程序工作流程,完成工作生产。现场管理细度:由按天变为按分钟/秒。现场数据采集:由人手录入变为扫描、快速精确采集。电子看板管理:由人工统计发布变为自动采集、自动发布。仓库物料存放:模糊、杂散变为透明、...

计划物控在数字化工厂中的作用
答:节约成本、监控呆滞料。根据查询PMC学院显示。1、节约成本:既通过批量请购、零库存、呆滞料次料的使用,来节约成本。2、监控呆滞料:原物料库存金额管控,呆滞料预防和处理。

数字化工厂建设方案?
答:11、持续推进数字化升级:随着技术的不断升级和完善,数字化工厂也需要不断升级和完善,包括技术升级、应用推广、管理体系升级等方面,以适应不断变化的市场需求和竞争环境。在数字化工厂建设的过程中,需要注意以下几个方面:1、数据质量和安全:数字化工厂的数据是重要的生产要素,需要保证数据的质量和安全...

建设数字化工厂的关键是什么?
答:数据展示、互动操作、辅助决策于一体的完整解决方案。将点状图、现状图、饼状图、三维地图…集合成一体,美观震撼、一看就懂、信息全面!鑫海智桥-数字化工厂的转型需要顶层决策者对数字化有着较强的决心和较深的认识,指导整个企业制定数字化战略,带领企业顺利度过转型,打造出成功的数字化工厂!

西门子数字化工厂再进化:破土动工前,工厂已“建成”
答:随着数字化技术向制造业各领域加速渗透,产品的数字孪生已经不算新奇:在虚拟世界中预先完整模拟出某种产品的设计、生产制造过程,通过建模仿真优化设计,可以减少物理调试时间、节约大量材料测试成本。肖松称,西门子原生数字化工厂的建成,证明了可以像设计产品一样设计厂房和产线,将数字孪生覆盖产品以及工厂的...

数字化工厂的数字化工厂内涵
答:德国工程师协会定义:数字化工厂(DF)是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络,包含仿真和3D/虚拟现实可视化,通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。数字化工厂(DF)集成了产品、过程和工厂模型数据库,通过先进的可视化、仿真和文档管理,以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能:●提高...

数字化工厂的数字化工厂由来
答:在设计部分,CAD 和 PDM系统的应用已相当普及;在生产部分,ERP等相关的信息系统也获得了相当的普及,但在解决“如何制造→工艺设计”这一关键环节上,大部分国内企业还没有实现有效的计算机辅助治理机制,“数字化工厂”技术与系统作为新型的制造系统,紧承着虚拟样机(VP)和虚拟制造(VM)的数字化辅助...

数字化工厂适合哪些企业?
答:数字化工厂是指利用数字技术和物联网技术,对生产流程、产品生命周期和供应链进行全面的数字化和智能化管理的工厂。数字化工厂的优势在于提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量、缩短产品上市时间等方面,适合以下类型的企业:高技术含量的制造企业:高技术含量的制造企业往往需要采用先进的设备和技术进行...