面向制造運營管理的數(shù)字孿生

2024/7/12

一、數(shù)字孿生在制造運營管理中的應用


數(shù)字孿生以其廣泛的領域適用性和技術多樣性,在產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造、醫(yī)學分析、工程建設、智慧交通、智慧城市、智慧教育等諸多領域都有實際落地的應用。

圖  數(shù)字孿生的應用場景


隨著智能制造的發(fā)展,制造執(zhí)行過程迎來了數(shù)字化和智能化轉型的必然趨勢。以佰思杰MOM系統(tǒng)為代表的制造運營管理系統(tǒng),從訂單、計劃、原料、倉儲、物流、生產(chǎn)、質量、設備等方方面面全鏈條支撐起生產(chǎn)制造過程數(shù)字化、智能化管控的需求,幫助企業(yè)實現(xiàn)降本增效,完成智能制造轉型。


圖  數(shù)字孿生深度融入MOM平臺


其中,以3D可視化和數(shù)據(jù)可視化為典型代表的數(shù)字孿生應用,作為車間數(shù)據(jù)監(jiān)視和綜合態(tài)勢表達的最直觀和高效的工具,很好地協(xié)助和強化了MOM系統(tǒng)在制造執(zhí)行過程中的整體管理和展示效果。那么,制造運營管理過程中的數(shù)字孿生是否就是指3D可視化和數(shù)據(jù)可視化?




引用行業(yè)專家武漢佰思杰科技有限公司CTO駱金松先生的總結,制造運營管理過程中的數(shù)字孿生,不僅是基于可視化技術進行工廠/車間的數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控,更是在此基礎上利用對工廠運營的實時感知、利用工業(yè)智能技術對工廠的運營數(shù)據(jù)進行更高層次的實時綜合調度和優(yōu)化,從而提高工廠運營效率、提高產(chǎn)品質量、縮短制造周期,實現(xiàn)降本增效。


圖  數(shù)字孿生支撐了制造過程生產(chǎn)要素和對象虛實空間的雙向映射


然而,縱觀當前制造型企業(yè)承建的數(shù)字孿生系統(tǒng),絕大多數(shù)都停留在車間數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控可視化的層面,也就是我們常說的車間3D可視化/數(shù)據(jù)可視化,而很難做到和數(shù)字化制造運營的其他系統(tǒng)(如MOM/IIoT/DNC等)進行深度的場景融合和應用,并發(fā)揮其真正的價值。

究其原因,一方面固然有數(shù)字孿生系統(tǒng)深度應用建設成本高、見效周期慢的客觀因素,另一方面?zhèn)€人也認為與數(shù)字孿生平臺有重要關系,使用門檻高、自主擴展性差、后期業(yè)務優(yōu)化難等也阻礙著企業(yè)數(shù)字孿生應用的持續(xù)深入和探究。


二、制造運營數(shù)字孿生平臺的選擇


企業(yè)制造運營數(shù)字孿生系統(tǒng)的建設和MOM系統(tǒng)一樣,是一個需要不斷發(fā)展、持續(xù)優(yōu)化才能帶來價值的過程。

企業(yè)數(shù)字孿生系統(tǒng)的交付使用,不能只是交付一個獨立的只能打開和查看的應用程序,而這也正是當前絕大多數(shù)數(shù)字孿生系統(tǒng)的交付痛點之一。無論是傳統(tǒng)的PC引擎還是最新web3D引擎,一般都是獨立的第三方引擎,以此來進行數(shù)字孿生系統(tǒng)的開發(fā),都是基于代碼定制開發(fā)+交付打包編譯后的應用程序的設計模式。一旦項目交付,全部程序和應用就已經(jīng)固化,企業(yè)后期無法根據(jù)自身業(yè)務調整需求進行修改;即便能拿到項目程序源碼,想要進行修改以適配新的業(yè)務需求,往往也難度極大甚至根本不具備操作性。這類的數(shù)字孿生系統(tǒng)更多的是一種“一次性”的應用程序,只滿足當前的一些業(yè)務需求,而非真正的支持客戶自身進行持續(xù)改善的平臺化產(chǎn)品。


理想中面向制造運營管理過程的數(shù)字孿生系統(tǒng),應該是交付一套平臺工具和一套使用方法,能夠讓企業(yè)在項目結束后也能根據(jù)自身業(yè)務和需求的變化去便捷地進行系統(tǒng)功能的調整和優(yōu)化,使數(shù)字孿生系統(tǒng)本身能夠持續(xù)不斷地產(chǎn)生應用價值。


為滿足以上要求,個人覺得數(shù)字孿生平臺至少應該具備以下幾個條件:

  • 低代碼平臺,支持以可視化的方式進行場景應用的編輯與擴展,使用門檻低。低代碼或零代碼平臺+可視化場景應用的設計模式可以極大地降低平臺的二次開發(fā)使用門檻,使得企業(yè)本身可以具備自定義應用場景的能力,可以方便地進行后續(xù)的調整和擴展。

  • 在線式編輯運行模式,所見即所得,無打包編譯過程,真正實現(xiàn)編輯即運行??梢员憬莸剡M行場景與應用設計,即時反饋設計結果,便于進行調整和優(yōu)化。

  • 靈活的部署,可獨立部署,可與MOM/IIoT/DNC等系統(tǒng)集成一體化部署,無系統(tǒng)隔離和數(shù)據(jù)壁壘。根據(jù)企業(yè)自身業(yè)務及系統(tǒng)建設情況進行系統(tǒng)部署,共享系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù),打通不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘。

  • 無后期擴展限制,支持在線進行系統(tǒng)場景和頁面的新增/擴展,支持場景交互的自主實現(xiàn)和展示數(shù)據(jù)的靈活配置。


三、佰思杰數(shù)字孿生平臺介紹


佰思杰科技有限公司深耕智能制造領域多年,基于其成熟的FPP技術平臺和MOM產(chǎn)品線,研發(fā)了佰思杰智造孿生3D可視化平臺,作為其在智能制造領域落地應用的數(shù)字孿生平臺產(chǎn)品。

智造孿生3D可視化平臺,完全基于B/S架構,服務器部署,可以高效地實現(xiàn)場景編輯、交互設計、信息展示、數(shù)據(jù)配置和快速發(fā)布。

3D場景編輯上,研發(fā)了在線式3D場景編輯器,基于服務器部署,支持多端訪問,協(xié)同設計,編輯即運行,真正實現(xiàn)所見即所得。


圖  基于Web在線所見即所得的3D場景編輯器


平面內(nèi)容設計上,集成了佰思杰公司成熟的企業(yè)級看板設計器,支持模塊化的UI組件庫和豐富的圖文表類型,采用拖拽式布局,可一鍵完成位置和樣式設定。


圖  三維場景與圖表可視化深度融合


信息展示上,打通了公司全線產(chǎn)品的數(shù)據(jù)壁壘,支持信息面板的可視化、模塊化設計,支持模板定制和選用,支持一鍵附加到3D空間或2D面板,一鍵鏈接數(shù)據(jù)源,實現(xiàn)信息的多維展示。


圖  信息面板可視化設計與MOM/IIoT數(shù)據(jù)源綁定


數(shù)據(jù)配置上,智造孿生3D可視化平臺作為佰思杰MOM產(chǎn)品線的一員,和MOM產(chǎn)品線其他成員數(shù)據(jù)同源,支持靈活的集成一體化部署,無需定制接口開發(fā),直接進行業(yè)務對象和屬性的配置綁定,即可實現(xiàn)頁面數(shù)據(jù)的實時顯示和動態(tài)更新。


圖  智造孿生模塊和MOM其他業(yè)務模塊一體化部署


佰思杰智造孿生3D可視化平臺,是佰思杰結合其MOM系統(tǒng)在智能制造領域的豐富實踐經(jīng)驗,專為制造運營管理過程打造。從平臺本身來看,它解決了傳統(tǒng)數(shù)字孿生平臺/系統(tǒng)使用門檻高、數(shù)據(jù)孤立、后期擴展難等痛點,為智能制造大腦MOM賦予了更多的生命和活力。隨著其功能的不斷完善以及和MOM業(yè)務應用融合的持續(xù)深化,相信它必將成為智造運營管理過程中數(shù)字孿生落地應用的優(yōu)秀之選。


圖  應用場景



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