一、数字孪生在制造运营管理中的应用
数字孪生以其广泛的领域适用性和技术多样性,在产品设计、生产制造、医学分析、工程建设、智慧交通、智慧城市、智慧教育等诸多领域都有实际落地的应用。
图 数字孪生的应用场景
随着智能制造的发展,制造执行过程迎来了数字化和智能化转型的必然趋势。以佰思杰MOM系统为代表的制造运营管理系统,从订单、计划、原料、仓储、物流、生产、质量、设备等方方面面全链条支撑起生产制造过程数字化、智能化管控的需求,帮助企业实现降本增效,完成智能制造转型。
图 数字孪生深度融入MOM平台
其中,以3D可视化和数据可视化为典型代表的数字孪生应用,作为车间数据监视和综合态势表达的最直观和高效的工具,很好地协助和强化了MOM系统在制造执行过程中的整体管理和展示效果。那么,制造运营管理过程中的数字孪生是否就是指3D可视化和数据可视化?
引用行业专家武汉佰思杰科技有限公司CTO骆金松先生的总结,制造运营管理过程中的数字孪生,不仅是基于可视化技术进行工厂/车间的数据采集和实时监控,更是在此基础上利用对工厂运营的实时感知、利用工业智能技术对工厂的运营数据进行更高层次的实时综合调度和优化,从而提高工厂运营效率、提高产品质量、缩短制造周期,实现降本增效。
图 数字孪生支撑了制造过程生产要素和对象虚实空间的双向映射
然而,纵观当前制造型企业承建的数字孪生系统,绝大多数都停留在车间数据采集和实时监控可视化的层面,也就是我们常说的车间3D可视化/数据可视化,而很难做到和数字化制造运营的其他系统(如MOM/IIoT/DNC等)进行深度的场景融合和应用,并发挥其真正的价值。
究其原因,一方面固然有数字孪生系统深度应用建设成本高、见效周期慢的客观因素,另一方面个人也认为与数字孪生平台有重要关系,使用门槛高、自主扩展性差、后期业务优化难等也阻碍着企业数字孪生应用的持续深入和探究。
二、制造运营数字孪生平台的选择
企业制造运营数字孪生系统的建设和MOM系统一样,是一个需要不断发展、持续优化才能带来价值的过程。
企业数字孪生系统的交付使用,不能只是交付一个独立的只能打开和查看的应用程序,而这也正是当前绝大多数数字孪生系统的交付痛点之一。无论是传统的PC引擎还是最新web3D引擎,一般都是独立的第三方引擎,以此来进行数字孪生系统的开发,都是基于代码定制开发+交付打包编译后的应用程序的设计模式。一旦项目交付,全部程序和应用就已经固化,企业后期无法根据自身业务调整需求进行修改;即便能拿到项目程序源码,想要进行修改以适配新的业务需求,往往也难度极大甚至根本不具备操作性。这类的数字孪生系统更多的是一种“一次性”的应用程序,只满足当前的一些业务需求,而非真正的支持客户自身进行持续改善的平台化产品。
理想中面向制造运营管理过程的数字孪生系统,应该是交付一套平台工具和一套使用方法,能够让企业在项目结束后也能根据自身业务和需求的变化去便捷地进行系统功能的调整和优化,使数字孪生系统本身能够持续不断地产生应用价值。
为满足以上要求,个人觉得数字孪生平台至少应该具备以下几个条件:
低代码平台,支持以可视化的方式进行场景应用的编辑与扩展,使用门槛低。低代码或零代码平台+可视化场景应用的设计模式可以极大地降低平台的二次开发使用门槛,使得企业本身可以具备自定义应用场景的能力,可以方便地进行后续的调整和扩展。
在线式编辑运行模式,所见即所得,无打包编译过程,真正实现编辑即运行。可以便捷地进行场景与应用设计,即时反馈设计结果,便于进行调整和优化。
灵活的部署,可独立部署,可与MOM/IIoT/DNC等系统集成一体化部署,无系统隔离和数据壁垒。根据企业自身业务及系统建设情况进行系统部署,共享系统业务数据,打通不同系统之间的数据壁垒。
无后期扩展限制,支持在线进行系统场景和页面的新增/扩展,支持场景交互的自主实现和展示数据的灵活配置。
三、佰思杰数字孪生平台介绍
佰思杰科技有限公司深耕智能制造领域多年,基于其成熟的FPP技术平台和MOM产品线,研发了佰思杰“智造孪生”3D可视化平台,作为其在智能制造领域落地应用的数字孪生平台产品。
智造孪生3D可视化平台,完全基于B/S架构,服务器部署,可以高效地实现场景编辑、交互设计、信息展示、数据配置和快速发布。
在3D场景编辑上,研发了在线式3D场景编辑器,基于服务器部署,支持多端访问,协同设计,编辑即运行,真正实现所见即所得。
图 基于Web在线所见即所得的3D场景编辑器
在平面内容设计上,集成了佰思杰公司成熟的企业级看板设计器,支持模块化的UI组件库和丰富的图文表类型,采用拖拽式布局,可一键完成位置和样式设定。
图 三维场景与图表可视化深度融合
在信息展示上,打通了公司全线产品的数据壁垒,支持信息面板的可视化、模块化设计,支持模板定制和选用,支持一键附加到3D空间或2D面板,一键链接数据源,实现信息的多维展示。
图 信息面板可视化设计与MOM/IIoT数据源绑定
在数据配置上,智造孪生3D可视化平台作为佰思杰MOM产品线的一员,和MOM产品线其他成员数据同源,支持灵活的集成一体化部署,无需定制接口开发,直接进行业务对象和属性的配置绑定,即可实现页面数据的实时显示和动态更新。
图 智造孪生模块和MOM其他业务模块一体化部署
佰思杰智造孪生3D可视化平台,是佰思杰结合其MOM系统在智能制造领域的丰富实践经验,专为制造运营管理过程打造。从平台本身来看,它解决了传统数字孪生平台/系统使用门槛高、数据孤立、后期扩展难等痛点,为智能制造大脑MOM赋予了更多的生命和活力。随着其功能的不断完善以及和MOM业务应用融合的持续深化,相信它必将成为智造运营管理过程中数字孪生落地应用的优秀之选。
图 应用场景
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