解决方案丨智慧工厂数字孪生解决方案

在当代企业的生产线环境中，普遍面临的挑战涵盖效率瓶颈、质量控制波动、设备维护缺失、物料管理不当以及人力资源分配不合理等问题，这些问题往往导致生产成本攀升、交付周期延长、产品品质下滑，进而削弱企业的市场竞争优势。数字化与智能化转型的重要性凸显，在于它们为破解这些难题提供了高效途径。

智慧工厂的数字孪生可视化解决方案，核心在于融合尖端信息技术，如物联网(IoT)、大数据分析及人工智能(AI)，为企业构建一个虚拟的数字映射空间。借助实时监控系统与数据采集技术数字孪生平台能够直观展现设备运行状态、生产进度以及能源消耗详情，赋能管理者迅速应对生产中的突发状况，并实现资源的优化配置。此方案使企业能够实现生产流程的可视化管理、预测性维护策略、生产布局与工艺流程的优化调整，同时增强供应链管理的透明度与响应敏捷性，全面提升企业的运营效能与竞争力。

由于缺乏现代工厂的车间管理信息化手段，容易造成生产质量不稳定、物料管理损耗大、生产排产不合理等一系列的问题。通过智慧工厂数字孪生技术，可以采集实体生产制造过程中的实时数据，如MES、QMS、ERP、设备数据等，直观地掌握生产信息，设备运行数据，物料使用数据等，实现生产过程的可视化管理，直观了解生产进度安排。发现问题可以及时进行优化调整，改进生产排产安排与工艺流程等真正实现工厂管理的智能化、智慧化。

智慧化精益生产管理通过消除浪费、提高效率、提高质量和灵活应对市场变化等方面的优势，为企业现代生产运营带来了新的驱动力。通过虚拟环境中的生产仿真与现实中的生产无缝融合，能够提高生产线的平衡性，减少设备停机时间并通过精细化管理提升整体设备效率(OEE)和整体工厂效率(OPE)，从而实现生产质量的透明化，生产效益的精细化企业管理的云、边、端全面协同。促进企业的数字化转型和智能化升级，为企业未来的发展奠定坚实的基础。

设备运行状态与全面安全生产监管是智慧工厂中的一个重要功能，通过实时设备运行监管与车间管理安全协同，有助于规避意外停机导致的生产事故。工厂管理者可以通过该功能回顾和分析设备的历史运行数据，了解设备运行状态，以便于进行故障诊断、性能评估和维护保养的优化。通过实时数据监测、分析与告警、数字孪生双向控制等功能，实现覆盖产线基本情况、订单生产管理、产线优化升级、实时安全调度、设备安全监管、安全隐患防范等业务场景。

通过数字孪生技术，对企业园区进行园区级数字孪生系统建设，数字孪生系统包含多个子系统模块，具体如下:

按真实比例构建中等精度的3D园区场景，覆盖工厂厂房、公用设施以及周边环境，并模拟实时气候。

构建工厂孪生世界，展示工厂相关设备、原材料及产品3D图和数据:控制台呈现关键信息和操作界面;通过简单互动系统查看信息、状态和功能入口。

同步物理世界的监控和状态数据，实现关键状态提示和模拟；展示3D工艺流程和相关数据显示相关信息和实时数据。

对历史数据进行统计分析，图表可视化呈现，同时对工厂运行状况等进行评估预测。

实时监控厂区和设备、人员数据，及时报警异常分析统计数据，并预警可能存在的风险。

针对工厂产线全局、现场实时环境监测、厂区生产及能耗进行展示，产线划分清晰可见，现场生产作业环境更透明。

智能车间直观展示生产流程中的每个环节，包括原材料采购生产加工、成品出库等，让管理者和现场工人都能够清晰地看到整个生产链条。本项目中，产线沙盘支持管理者根据订单情况，利用电子沙盘模拟产线调整结果，适时调整产线生产流程，保证生产任务和产品质量。

利用大数据分析和机器学习技术，实时监测生产趋势和潜在风险，提前发出预警，减少生产损失。如发生缺料、设备运行不饱和、设备故障等，联动后台工单系统，快速选择并启动应急预案，及时调动资源，最小化事故影响。

监控产线设备的实时运行状态，支持第一或第三视角自定义巡检、漫游巡检及智能巡检模式通过数字巡检提高巡检的准确性、效率和响应速度，同时减少人为错误和运营成本。

展示当前及历史订单生产情况，追踪并反馈订单生产进度，帮助管理者及时发现订单生产风险并提前规划预案，保证订单保质保量按时交付。支持点对点追踪产线设备的订单完成情况，系统通过接入汇总后台订单信息数据，实时监控订单从开始到完成的整个生产流程。

针对产线安全模块进行安全预案，接入监控预警系统，出现风险报警后及时提报工单交由指定人员处理，通过系统实时反馈当前进展及风险详情。

智慧工厂可视化管理平台

工业生产园区可视化

现代数智生产车间可视化

现代数智生产车间可视化

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