2019基于工業互聯網應用DT/AR技術的智能工廠信息系統成果報告(60頁).pptx
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1、2019年12月基于工業互聯網應用DT/AR技術的 智能工廠信息系統成果報告2項目建設內容項目建設內容項目完成情況項目完成情況項目成果展示項目成果展示指標及資金情況指標及資金情況下一步工作計劃下一步工作計劃報告議程報告議程 2016 PISX 3項目項目建設建設技術技術框架框架:智能工廠信息系統:智能工廠信息系統技術框架 2016 PISX AnalyticsNative產品ERP/MRP預測重現項目建設目標:基于AR和數字孿生的智慧工廠系統概念設計原型量產銷售服務&維護廢棄處置2D展示AR增強現實3D/VR虛擬現實Now?實時服務CADPLMCRMSLMMonitoring and Anal2、yticsALM3D 參數化工具3D 仿真技術CAEConfiguration management!展示與交互物聯網平臺工程計算數字化映射大數據分析 2018 PISX 系統整體架構5車間數據模型信息建模基于OPC的數據采集基于外部傳感器的數據采集AR/VR設備健康維護機器人監控采集噪聲數據的過濾建模與優化建模與優化數據采集與數據采集與過濾數據展示數據展示基于工業互聯網應用DT/AR技術的智能工廠信息系統車間三維建模半邊折疊優化數字孿生數據同步模型運動定義數據驅動模型 2016 PISX 數據采集器用于采集機床數控系統或機器人控制柜中的專用數據。OPC協議組態軟件用于采集數控設備的過程實時I3、/O狀態數據。用于采集支持OPC服務的設備的數據。多源集成格式統一AGV小車傳感器安全門項目建設內容項目建設內容1:智能工廠多源異構設備數據采集:智能工廠多源異構設備數據采集 2016 PISX 項目建設內容項目建設內容1:智能工廠多源異構設備:智能工廠多源異構設備數據采集數據采集1.支持多種接口方式,如:RS-232/422/485、CAN、Profibus-DP、以太網、WIFI、ZigBee、3G、GPRS/WCDMA等;2.支持工業現場的多種工業設備協議:國際標準協議,如:OPC、Modbus、IEC60870-101/102/103/104、DNP3、DLT645、BACnet等;P4、LC驅動協議,如:Siemens TCP/IP Ethernet Driver、Fanuc Focas Ethernet Driver、歐姆龍等;智能設備等廠商的私有協議,如S7、HostLink等;3.支持商業軟件系統連接,如:RESTful API、Web Service、自定義接口;4.支持關系型數據庫、對象型數據庫、層次型數據庫的連接。多傳感集成器 2016 PISX 數控裝備狀態監控及遠程診斷解決方案項目建設項目建設內容內容2 2:基于基于ARAR和大數據的設備監控與診斷和大數據的設備監控與診斷 2016 PISX 功能模功能模塊內容內容說明明生產過程生產過程產線生產過程仿真設備監控5、設備監控設備信息監控視頻監控視頻監控現場監控視頻調用項目建設項目建設內容內容3 3:基于基于數字孿生技術數字孿生技術的產線三維虛擬監控的產線三維虛擬監控功能模塊作用與意義:全盤掌握故障重現遠程控制 2016 PISX 10項目建設項目建設內容內容4 4:智慧管理智慧管理研發管理看板:對接企業研發部門系統如PLM等,提供不同層級的研發運營指標監控門戶,分別面向型號管理層、設計師和技術狀態部門。制造管理看板:對接企業制造部門各系統如MES、ERP等,提供不同層級的生產線運營指標監控門戶,分別面向車間管理層、工藝員和車間工人。產品管理看板:對接智能互聯產品服務平臺以及其他如CRM等系統,提供售出產品6、運行數據查看,實時狀態監控,故障通知和預警等。便于管理層隨時隨地掌握企業各個部門系統的運營狀況11項目建設內容項目建設內容項目完成情況項目完成情況項目成果展示項目成果展示指標及資金情況指標及資金情況下一步工作計劃下一步工作計劃報告議程報告議程 2016 PISX 12項目完成情況-實施客戶編號號客客戶項目名稱目名稱主要內容主要內容1上海大學上海大學信息物理融合系統零件生產線監控2中國電子科技有限公司第三十八所雷達產線數字孿生監控系統裝配生產線監控3許繼電氣集團股份有限公司數字化車間三維虛擬監控系統數字化車間4南京理工大學智能制造項目從訂單到交付全過程監控5東方電氣集團東方電機有限公司東電電站服7、務管理平臺售后服務解決方案6中微半導體透明工廠AR營銷7斯可洛斯可洛工業空壓機AR營銷項目AR營銷1上海大學信息物理融合系統13 2016 PISX 上海大學產線(零件生產)主頁14 2016 PISX 上海大學產線(零件生產)設計與工藝一體化15 2016 PISX 上海大學產線(零件生產)數字孿生16 2016 PISX 上海大學產線(零件生產)智慧管理172中電科38所雷達產線數字孿生監控系統18 2016 PISX 38所產線(裝配生產)19實現38所汽車雷達智能制造示范產線虛擬監控系統;推動38所虛擬監控系統中數字孿生(Digital Twin)技術以及增強顯示(Augmented 8、Reality)技術的應用;按時成功實施38所汽車雷達智能制造示范產線虛擬監控系統項目。2016 PISX 項目實施成果 2016 PISX 項目實施成果3許繼電氣數字化車間三維虛擬監控系統22 2016 PISX 功能模功能模塊內容內容說明明工藝流程工藝流程產線工藝流程仿真設備監控設備監控設備信息監控視頻監控視頻監控現場監控視頻調用許繼電氣數字化車間三維虛擬監控系統功能模塊 2016 PISX 功能模功能模塊內容內容說明明KPI指標展示指標展示日報表與月報表展示各種KPI指標生產異常報警生產異常報警實時報警/歷史報警許繼電氣數字化車間三維虛擬監控系統功能模塊4南京理工大學智能制造項目25 29、016 PISX 南京理工大學智能制造(項目目標)261.基于Thingworx+Unity3D,應用數字化映射技術,采集真實設備數據驅動三維模型,實現教研產線部分設備的三維虛擬監控(1-2個應用);2.基于Thingworx實現南理工教研產線配置訂單(Config To Order)應用以配合驅動智能貨架自動出貨;3.將AR應用于教研產線,基于Vuforia構建1-2個AR經典應用展示場景;4.將采集到的設備數據,結合Thingworx平臺快速界面開發特點,配合一些工業常用應用,提供5個左右的數據展示與報表應用。2016 PISX 項目方案1.訂單選配自動配料。用戶在PLM系統中選配完成后,10、系統直接生成訂單BOM,標識出物料清單,清單數據基于Thingworx數據總線傳遞到自動化立體倉庫中附屬的配貨系統進行自動配貨。2.數字化車間三維虛擬監控系統基于數字化映射(DT)技術與Thingworx平臺整合,通過與數字化車間的設備數據以及DNC系統、檢測系統、PLM系統等進行數據流的集成,形成面向整體車間的虛擬監控平臺,實現透明化生產,故障問題重現與仿真。3.通過AR設備,實施查看系統狀態信息。2016 PISX 南京理工大學智能制造項目5東電電站服務管理平臺29 2016 PISX 售后服務信息平臺系統建設路線圖實施階段 1實施階段 2實施階段 334個月備件和技術服務信息啟動上線1服11、務知識庫人工服務管理專家技術咨詢45個月上線2機組遠程監測機組分析上線 356個月現場服務管理階段 1建設目標:構建服務中心信息平臺,提升技術服務信息的創作質量,提供在線備件詢價的一體化管理。階段2 建設目標:現場服務管理深化應用,已安裝產品在線管理,能記錄事件,生成服務請求,跟蹤工單的執行情況。以及,機組安裝服務動態信息管理45 個月階段3建設目標構建服務知識共享庫,實現問題的快速查詢,以及方案的匹配,客戶可以在線咨詢,與專家進行技術交流:后期規劃后期規劃:對現有功能和新需求不斷優化;建立產品的索賠流程,優化服務合同流程,提升服務部門業務收益;建立備件計劃管理;1234認識認識 選擇選擇階段12、階段解決方案解決方案 實施實施計劃計劃業務價值技術能力服務知識管理階段4:建設目標建立機組遠程監測,機組分析預判兩部分,遠程監測,對產品實時狀況數據的獲取,預判需要根據獲取的數據,以及后臺的數據庫進行大數據分析。客戶安裝產品管理安裝的計劃管理機組安裝服務管理事件管理傳真管理外部NCR管理/三包單工單管理遠程監控X34個月上線 4實施階段 4技術服務信息平臺備品備件和SBOM備件價格庫/運輸費購物車詢價單/報價單管理業務介紹基礎公共管理一期 2016 PISX 現場安裝服務管理6基于AR/VR技術的應用 32 2016 PISX 基于AR/VR技術的應用中微半導體一直在積極進行行業最新技術的應用13、探索,并期望以此帶來業務模式的創新機遇。本次項目,中微半導體采用的是微軟混合現實技術,由PISX專業團隊策劃實施,打造了全新的“透明工廠”參觀體驗。“透明工廠”方案基于微軟全息計算機HoloLens,并配合第三方視角(Spectator View)的展示方案,同時采用移動端Pad,實現了混合現實跨設備交互。目前“透明工廠”方案主要應用于中微半導體ICP的總裝生產工藝還原及銷售端展覽展示兩大場景。2016 PISX AR/VR應用方案-用于服務應用方案讓增強現實體驗為技術人員提供實時、符合環境的說明將數字信息投射到實體產品上,從而提高了工作效率和信息的準確性利用數字說明或遠程指導培訓和指導員工的14、任務執行業務結果改善知識遷移遷移SME的知識和技能提高生產力把虛擬說明信息疊加到實體產品上,從而提高技術人員的首次修復率服務成本降低提高服務合同續訂率、升級和增銷機會 2016 PISX AR/VR應用方案-用于銷售&市場應用方案客戶希望能親看到大型產品的大小和放置的位置銷售必須在任何時間、任何地點都能向客戶展示復雜的產品利用可共享的AR體驗減少去客戶現場查看提高銷售演示的效果讓創新的技術帶給我們競爭優勢業務結果更高的收益更低的銷售成本更短的銷售周期 2016 PISX AR/VR應用方案-生產制造應用方案用清楚說明的、符合場景的指示來提高操作員工的生產力和靈活性,減少裝配錯誤從而提高產品質量15、 更快修理&維護機器容易理解的機器狀態的虛擬顯示虛擬的安全警告減少了違規事件業務結果減少成本用清楚說明的、符合場景的指示來提高操作員工的生產力和靈活性,減少裝配錯誤從而提高產品質量 減少停工時間不用花在理解說明上,從而為生產節約了時間,更快修理&維護機器提高操作效率用符合場景的說明加快培訓,改善培訓效果,虛擬的安全警告減少了違規事件 2016 PISX“透明工廠”方案的收益混合現實技術的運用能否真正推動企業流程的優化,產生實際效益。我們通過中微半導體的“透明工廠“項目為大家揭示新技術背后的經濟賬。n成本節約:隨時隨地進行工藝流程展示,便攜可利用率高;n效率提高:不必因參觀流程打斷生產線,保證車16、間的安全生產和效率;n客戶體驗提升:讓用戶全方位直觀的感受中微嚴格的質量控制及產品創新理念;2016 PISX 中微三期VR應用方案-用于銷售&市場營銷應用方案客戶希望能親看到大型產品的大小和放置的位置銷售必須在任何時間、任何地點都能向客戶展示復雜的產品利用可共享的VR體驗減少去客戶現場查看提高銷售演示的效果讓創新的技術帶給中微競爭優勢業務結果更高的收益更低的銷售成本更短的銷售周期 2016 PISX 斯可洛工業空壓機AR營銷項目虛實結合、3D環境、生動有趣是AR營銷的極大優勢,隨著技術的日臻完善,這一技術將被更為廣泛地運動到產品營銷中去。AR技術本身的科技含量更能賦予品牌產品高端、高科技的形17、象內涵,兩者相得益彰,AR技術幫助產品營銷顛覆傳統交互式互動的簡單趣味,從而通過更身臨其境的逼真效果,帶給客戶更震撼的營銷體驗。斯可絡利用增強現實技術實現空氣壓縮機產品AR展示營銷需要達到的技術指標如下:利用沉浸式增強環境,讓用戶真實體驗和感受設備逼真的效果。以三維方式表達空氣壓縮機復雜的結構布局,逼真地模擬出空氣壓縮機工作的狀況。提供一組非沉浸式的交互布局手段,以實現對空氣壓縮機的定位操作,包括移動對象、旋轉對象和縮放對象操作等。提供一組支持空氣壓縮機的輔助功能,例如主機的動態拆裝和整機的動態拆裝。.建立增強環境下的主機運動仿真和整機的工作原理仿真。2016 PISX 濰柴AR應用場景:售前18、展示多個機型售前展示:展示機型整體外觀展示關鍵性能及參數展示關鍵部件功能及參數展示整機分解氣路流向展示 2016 PISX 濰柴AR應用場景:維修指導指定機型維修指導:使用AR動作及Illustrate動畫展示維修步驟加載視頻及PDF輔助說明維修原理及重點建設基于AR形式的維修知識庫(籌:未來支持客戶自助維修或遠程指導時的模糊搜索或精準推送)2016 PISX 羅克韋爾AR項目啤酒釀造AR項目游樂園AR項目污水處理DT項目冶金煉鋼AR項目 2016 PISX 黃金峽水利樞紐AR/VR項目本項目主要目的是通過利用AR(大壩整體及泄洪、通航展示)和VR(泵站廠房、電站廠房的展示)技術手段,實現對黃19、金峽水利樞紐的建設成果進行展示。綜合利用AR/VR技術為水利工程規劃設計及建設提供一個全新的研究平臺,它具有安全、經濟、可控、便于觀察、便于參與、實用、無破壞性、可多次重復、整體性等特點,可以對各種決策的效果與作用進行分析比較,以作出科學合理的選擇。大型水利工程因其建設周期長、投資大、結構復雜,涉及問題多,因此在決策階段或建設的前期就能預測工程項目存在的問題并及時加以糾正,降低工程投資的風險是人們所期待的。AR/VR技術技術將黃金峽水利樞紐的視野從二維平面上升到三維主體空間,采用已獲取的基礎數據,針對工程項目建立三維的、動態的、實時的、可視的虛擬仿真環境。2016 PISX 黃金峽水利樞紐AR20、/VR項目100臺7.2大屏HUAWEI Mate 20三維信息感知:通過傳感器感知三維環境信息,可以是普通 RGB 攝像頭,也可以是 TOF 或者結構光深度攝像頭三維場景重構:需要通過所獲得的環境信息實時對場景進行三維重構。環境數據采集實時三維重構物理建模仿真三維場景識別實時CG圖像渲染增強現實技術架構45項目建設內容項目建設內容項目完成情況項目完成情況項目成果展示項目成果展示指標及資金情況指標及資金情況下一步工作計劃下一步工作計劃報告議程報告議程46項目建設內容項目建設內容項目完成情況項目完成情況項目成果展示項目成果展示指標及資金情況指標及資金情況下一步工作計劃下一步工作計劃報告議程報告議21、程 2016 PISX 項目成果-考核指標完成情況序號序號指指標類型型指指標是否是否滿足足說明明1成果形式通過兩化融合管理系統評定滿足已拿到證書2成果形式軟件著作權:3件滿足已經申請6件3成果形式專利申請數:1件滿足已經申請3件4技術性能指標持多戶并發訪問數據,根據硬件情況,般持持100個戶在線,100個戶并發滿足詳見(八)上海浦東軟件平臺有限公司軟件測試報告5技術性能指標真實數據驅動虛擬模型響應時間不于10秒;滿足詳見(八)上海浦東軟件平臺有限公司軟件測試報告6技術性能指標虛擬數據疊加到真實視界中的載時間不超過3分鐘。滿足詳見(八)上海浦東軟件平臺有限公司軟件測試報告7應指標本系統主要應于電22、科、電能源、汽車、航空航天、醫療設備等業客戶市場,范應單位不低于3-5家。滿足詳見詳見(九)應用指標完成驗證材料中5份客戶蓋公章的示范應用報告:臥龍電氣集團股份有限公司 江西漢騰汽車有限公司上海威邇徠德電力設備有限公司濰柴動力上海科源電子科技有限公司 2016 PISX 兩化融合管理體系評定證書 2016 PISX 著作權申請情況:著作權申請情況:專利申請情況專利申請情況項目成果-申請著作權及專利情況該項目已經申請四個著作權一個專利序號序號著作著作權名稱名稱狀狀態1湃睿基于AR的設備健康維護軟件V1.0已拿到證書2湃睿智能車間管理軟件V1.0已拿到證書3湃睿智能工廠數據實時采集及追溯軟件V1.23、0已拿到證書4湃睿智能生產過程的數字雙胞胎軟件-V1.0已拿到證書5湃睿生產過程信息追蹤軟件-V1.0已拿到證書6湃睿基于視覺識別的制造資源數字化軟件-V1.0已拿到證書序號序號專利名稱利名稱申申請狀狀態1基于Thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式Web3D系統及其實現方法審查合格2基于三維模型的工藝設計協同管理系統及其方法審查合格3一種場景模擬方法、裝置、設備及介質審查合格 2016 PISX 2016 PISX 51項目預算及實際支出情況:項目總投入2103.61萬元,專項440萬元序號序號項目目預算數算數審定數定數支出合計專項資金自籌資金支出合計專項資金自籌自籌資金金1硬件設備購置24、費 197.40 60.00 137.40 158.78 60.00 98.782硬件資源與服務租賃 27.60 -27.60 17.12 -17.123軟件購置費 405.00 67.00 338.00 411.30 67.00 344.304軟件開發費 1,260.00 270.00 990.00 1,303.80 270.00 1,033.805咨詢費 21.00 -21.00 19.80 -19.806測評費 1.00 -1.00 0.85 -0.857審計費 1.00 -1.00 2.64 -2.648其他 187.00 43.00 144.00 189.32 43.00 146.325、2合合計2,100.00440.001,660.002,103.61440.001,663.61經審計確認,截至2019年6月30日項目實際投資支出情況如下單位:萬元52項目建設內容項目建設內容項目完成情況項目完成情況項目成果展示項目成果展示指標及資金情況指標及資金情況下一步工作計劃下一步工作計劃報告議程報告議程 2016 PISX 下一步工作規劃(1)數字孿生在產品全生命周期中的應用 2016 PISX 下一步工作規劃(2)大數據與人工智能的應用預測性維護較高的整體設備效率提高維修效率降低維護成本報警和故障更快反應更高故障之間的平均時間較低的平均修復時間利用分析工具找到設備嚴重預警信息,進行26、故障預測基于設備傳感器數據進行高級預測分析設備可用性分析和故障預測 2018 PISX 55下一步工作規劃(2)設備實時異常檢測與預警自動學習自動預測 2017 PISX 實時仿真分析,提供數據反饋,形成閉環下一步工作規劃(3)實時仿真分析56預防性維修預防性維修增值業務增值業務工程工程反饋反饋仿真分析平臺仿真分析平臺電動泵仿真分析電動泵仿真分析仿真輸出仿真輸出工業物聯網平臺工業物聯網平臺大數據大數據大大數據分析數據分析安全安全連接連接輸入輸入數據數據正在運行的電動泵正在運行的電動泵 2017 PISX 下一步工作規劃(4)RFID智能標簽(配料揀料)通過RFID讀寫設備動態寫入墨水屏方式,實27、現倉庫揀料備料的無紙化、無人工輸入工作流程。訂單對應配送單推送標簽綁定屏幕刷寫訂單信息標簽掛車 2017 PISX 下一步工作規劃(4)RFID智能標簽(配送檢驗與出庫)驗證通過感應門自動感應刷寫標簽狀態為配送在途 2017 PISX 59已經簽訂或潛在客戶:下一步主要應用于電子高科、電力能源、汽車、航空航天、醫療等領域。潛在的客戶有斯可絡壓縮機、三一重工、濰柴動力、上海電氣、正泰電器、中車濟南軌道交通、滬東重機、臥龍等。截止至2019年6月30日,該項目累計銷售額達到1,823.18萬元(不含稅)。通過下一步項的實施,建滿度個性化定制需求、數字化/模塊化的藝規劃、敏捷性服務、企業多平臺數據集成,使企業能夠完全掌握研發進度,設備連接,設備故障等影響制造業的重要因素,提制造效率,降低制造成本,會帶來很的經濟效益。預計三年內能達到3000-5000萬的銷售收入。下一步預計推廣應用的領域