装配线3D数字孪生项目

一、业务背景

某动力总成工厂计划建设以设备管理、质量管理为主的数字化管理平台,以解决产线面临的如下问题:

1.OT/IT未深入打通。车间数据采集整合能力薄弱,部分设备独立联网,OT与IT分离。目前设备联网仅仅为了流程化工作,用完即止,未考虑到数据的整体使用。

2.数据不好用/用不好。数据源不全,采集的数据不完整,数据间关联性不足,已存的数据准确性较低,高质量数据仍下沉在设备中没有采集上来。整个产线的大数据建模分析能力较为薄弱。

3.线上线下脱离,缺乏沉淀和转化。行业机理模型沉淀能力薄弱,行业软件落后,线下经验没有转为线上模型。

 

二、客户诉求

1.对指定的30台设备进行数据采集,实现对生产设备的实时管理;

2.对指定的拧紧数据及2个检查工位的数据进行质量分析;

3.要求车间产线实现实时多终端的全景可视化。

 

三、解决方案

由于车间设备种类繁多,为更方便更科学地管理与查找设备,前期根据车间规划将设备进行归纳分类。经过调研后,技术人员将车间30台设备通过以太网通讯模块连接到底层基础交换机中,实现车间设备上下游的控制信息交互。同时,由4台主PLC与30台设备进行通讯,获取30台设备中的重要设备参数及生产过程产生的数据。4台主PLC又通过新的以太网通讯模块与星联智云工业互联网平台实现数据交互,打通设备、系统之间的“数据壁垒”,实现产线和系统的融合互通,将多源数据结合。

▲ 线边数采方案拓扑图


通过对车间现场取景,利用3D虚拟建模,仿真产线实际运行状况。同时对接平台采集到的设备数据,进行全方位的数据展示,数据同步频率最高可达10ms/次,实现生产车间的3D数字孪生,满足客户实时管理现场生产过程及监控设备具体运行参数的需求。

 

▲ 3D数字孪生展示图

 

四、实施效果

1.OT与IT进行深入联通,实现设备生产数据的自动实时采集。采集的数据同步到星联智云工业互联网平台,生成信息数据报表,便于全面了解车间各工序的设备运行和生产情况。

2.3D数字孪生实时模拟产线实际运行,360度全景形态展示车间内设备的状态数据,提供数据可视化追踪手段,展现加工部件生产流程、回溯生产状态。


▲ 星联智云工业互联网平台展示


3.移动端和PC端随时掌握设备的实时运行、报警、故障及保全维修等信息。同时能结合设备运行的实时状态,可以有计划地开展主动巡检和设备预防保全。

4.星联智云工业互联网平台能结合设备管理、质量管理、OEE管理等多维数据,综合演示生产关键节点、工序工艺的执行情况。同时通过平台大数据分析,实现质量追溯及原因分析、装配过程异常分析和智能化质量预警。


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