智能制造
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方案概述
应用场景
以汽车产业为核心,依托数字基础设施,推动工业知识软件化,加快数据流通,通过工厂数字化建模、仿真、优化和运维,构建面向整个制造业的数字孪生工业软件。主要场景如下:
- 研发设计试验室数字化设计:应用工厂三维设计与仿真软件,集成试验室基础建筑、设备模型、试验设备数据模型,在虚拟空间中真实反映试验过程,试验情况,为研发试验提供完整、可追溯的虚拟试验室环境。
- 工厂数字化设计:应用工厂三维设计与仿真软件,集成工厂信息模型、制造系统仿真、数字孪生和AR/VR等技术,高效开展工厂规划、设计和仿真优化,实现数字化交付。
- 数字孪生工厂建设:应用建模仿真、多模型融合等技术,构建装备、产线、车间、工厂等不同层级的数字孪生系统,通过物理世界和虚拟空间的实时映射,实现基于模型的数字化运行和维护。
- 工业技术软件化应用:应用大数据、知识图谱、知识自动化等技术,将工业技术、工艺经验、制造知识和方法沉淀为数据和机理模型,进行数据化显性化,与先进制造装备相结合,建设知识库和模型库,开发各类新型工业软件,支撑业务创新。
方案架构
整车制造工厂数字孪生业务架构
图1 业务架构
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- 方案主要由华为云计算底座+智能AI+数字孪生产品形成面向汽车整车制造全流程的数字孪生解决方案:
- 通过对全生产环节、全生产要素的参与,形成对人、机、料、法、环的过程参与,构建以智慧制造为核心的数字化孪生生态。
- 通过对工厂设备、生产环境、生产过程的1:1建模还原,提高工厂的数字化程度;
- 实现生产过程、生产数据的实时映射生,为生产提效、为产品提质;
- 呈现多系统数据,整合资源实现工厂在线、全要素在线,为企业降本增效。
图2 部署架构
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- 使用华为工业数字模型驱动引擎作为数据层,替代传统数据库Oracle、Mysql、SqlServer;平台应用均在业务层。
- GPU渲染服务器为数字孪生渲染服务,业务节点为数字孪生、设备管理、能源管理、配置管理等。
方案优势
- 园区、车间场景漫游巡视
园区、车间实现虚拟模型,足不出户漫游路线查看园区,同时也能查看现场摄像知晓现场状况。
- 虚实同步,生产过程还原
虚实互通覆盖设备层、现场控制层、监视控制层、车间/工厂应用与管理系统全链路软硬件。同时平台具备数据引擎功能,现场设备不具备数据采集情况下,也可模拟产生生产数据,以及驱动模型动作。
- 虚实同步运营
实时采集设备参数、在制车辆信息、设备工作参数、车间生产进度信息、报警信息以及运输设备参数,实现虚拟模型的实时驱动,增强虚实同步运营,辅助体系化生产运营管理。