數(shù)字化工廠虛擬現(xiàn)實展示技術(shù)
時間：2019-12-28 10:44:02
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欄目：工業(yè)vr
標(biāo)簽：數(shù)字工廠 虛擬現(xiàn)實工廠
導(dǎo)讀：利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以安全生產(chǎn)信息為基礎(chǔ)，對工廠的產(chǎn)品設(shè)計、制造設(shè)備、生產(chǎn)流程、工廠管理四大模塊進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)，對整人工廠模擬仿真和監(jiān)管，有效地降低企業(yè)生產(chǎn)管理成本，并保障產(chǎn)品生產(chǎn)的順利進(jìn)行。數(shù)字化工廠(DF)以產(chǎn)品全生命...
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以安全生產(chǎn)信息為基礎(chǔ)，對工廠的產(chǎn)品設(shè)計、制造設(shè)備、生產(chǎn)流程、工廠管理四大模塊進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)，對整人工廠模擬仿真和監(jiān)管，有效地降低企業(yè)生產(chǎn)管理成本，并保障產(chǎn)品生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
數(shù)字化工廠(DF)以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計算機(jī)虛擬環(huán)境中，對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評估和優(yōu)化，并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。
數(shù)字化工廠(DF)是指以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計算機(jī)虛擬環(huán)境中，對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評估和優(yōu)化，并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。是現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)與計算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，同時具有其鮮明的特征。它的出現(xiàn)給基礎(chǔ)制造業(yè)注入了新的活力，主要作為溝通產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品制造之間的橋梁。
在設(shè)計部分，CAD 和 PDM系統(tǒng)的應(yīng)用已相當(dāng)普及;在生產(chǎn)部分，ERP等相關(guān)的信息系統(tǒng)也獲得了相當(dāng)?shù)钠占?，但在解決"如何制造→工藝設(shè)計"這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)上，大部分國內(nèi)企業(yè)還沒有實現(xiàn)有效的計算機(jī)輔助治理機(jī)制，"數(shù)字化工廠"技術(shù)與系統(tǒng)作為新型的制造系統(tǒng)，緊承著虛擬樣機(jī)(VP)和虛擬制造(VM)的數(shù)字化輔助工程，提供了一個制造工藝信息平臺，能夠?qū)φ麄€制造過程進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃，模擬仿真和治理，并將制造信息及時地與相關(guān)部分、供應(yīng)商共享，從而實現(xiàn)虛擬制造和并行工程，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
"數(shù)字化工廠"規(guī)劃系統(tǒng)通過同一的數(shù)據(jù)平臺，通過具體的規(guī)劃設(shè)計和驗證預(yù)見所有的制造任務(wù)，在進(jìn)步質(zhì)量的同時減少設(shè)計時間，加速產(chǎn)品開發(fā)周期，消除浪費(fèi)，減少為了完成某項任務(wù)所需的資源數(shù)目等，實現(xiàn)主機(jī)廠內(nèi)部、生產(chǎn)線供給商、工裝夾具供給商等的并行工程。
數(shù)字化工廠(DF)是企業(yè)數(shù)字化輔助工程新的發(fā)展階段，包括產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化、生產(chǎn)準(zhǔn)備數(shù)字化、制造數(shù)字化、管理數(shù)字化、營銷數(shù)字化。除了要對產(chǎn)品開發(fā)過程進(jìn)行建模與仿真外，還要根據(jù)產(chǎn)品的變化對生產(chǎn)系統(tǒng)的重組和運(yùn)行進(jìn)行仿真，使生產(chǎn)系統(tǒng)在投入運(yùn)行前就了解系統(tǒng)的使用性能，分析其可靠性、經(jīng)濟(jì)性、質(zhì)量、工期等，為生產(chǎn)過程優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)制造提供支持。
一、可移動工業(yè)廠區(qū)
通過前期廠區(qū)數(shù)據(jù)采集，利用虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)，將整個廠區(qū)3D數(shù)字化，即將實物沙盤搬到電腦上，可對廠區(qū)及設(shè)備360度觀看，以***人稱視角在廠區(qū)內(nèi)行走，通過文字介紹、圖片及視頻結(jié)合，形成一套完整的工廠信息管理系統(tǒng)。
二、工廠3D規(guī)劃
對于一個處于設(shè)計階段的工廠，我們利用VR技術(shù)將設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化為VR工廠。任何人都可以從各個角度鳥瞰整個工廠，也可以步入各個樓層查看設(shè)備和管網(wǎng)布置細(xì)節(jié)。一方面，設(shè)計者可以從場景的感知中了解、發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的不足；另一方面用戶可以在虛擬環(huán)境中感受到真實的建筑空間，從而做出自己的評判。
工業(yè)仿真VR
三、廠區(qū)VR安全生產(chǎn)
1）與廠區(qū)監(jiān)控數(shù)據(jù)結(jié)合,在3D數(shù)字化廠區(qū)中調(diào)用監(jiān)控攝像頭畫面,實現(xiàn)同地點(diǎn)在線監(jiān)測.
2)與人員定位設(shè)備數(shù)據(jù)相結(jié)合,實現(xiàn)人員定位可視化查詢. 用來實時監(jiān)控作業(yè)人員、車輛、生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量、所在區(qū)域、時間、移動路線等相關(guān)信息。
3)與設(shè)備數(shù)據(jù)互聯(lián),實現(xiàn)設(shè)備三維可視化遠(yuǎn)程監(jiān)測,實時顯示設(shè)備故障位置.
三、廠區(qū)災(zāi)害逃生演練
模擬廠區(qū)各種事故,進(jìn)行預(yù)案式虛擬，并對疏散時間和人流密度進(jìn)行統(tǒng)計。根據(jù)事礦節(jié)點(diǎn)和周圍環(huán)境，模擬事故的蔓延過程。通過對周圍環(huán)境的分析預(yù)計事故蔓延的速度和勢力，及可燃物中有毒氣體的分析。相關(guān)安保人員依據(jù)以上統(tǒng)計和分析進(jìn)行有效的救援，對救援過程及所選撲救工具的選擇進(jìn)行模擬。
四、設(shè)備信息3D展示
通過虛擬現(xiàn)實VR將廠區(qū)及生產(chǎn)車間設(shè)備三維可視化,并與后能數(shù)據(jù)庫進(jìn)行結(jié)合,實現(xiàn)產(chǎn)品各零部件模型數(shù)據(jù)信息, 不同產(chǎn)品的相關(guān)文字、圖形和聲音介紹資料。主要涉及產(chǎn)品概況、型號、工作原理等和產(chǎn)品各個部件的名稱、功能等進(jìn)行介紹。
五、設(shè)備拆裝培訓(xùn)
可以通過軟件系統(tǒng)配合虛擬現(xiàn)實硬件設(shè)備實現(xiàn)系列產(chǎn)品交互式虛擬拆裝學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和考核，同時也可實現(xiàn)產(chǎn)品相關(guān)內(nèi)容（產(chǎn)品概況、功能介紹、應(yīng)用特點(diǎn)、各零部件的組成、作用等）的教學(xué)、考核。
1）教學(xué)模式 ：
教學(xué)模式是指受訓(xùn)人員通過被動接收信息來獲取拆裝知識的一種訓(xùn)練方式。該模式下以教員根據(jù)設(shè)定內(nèi)容講解演示整個操作過程為主，同時根據(jù)設(shè)定拆裝步驟結(jié)合相關(guān)說明性文字、圖片、視頻內(nèi)容開展教學(xué)工作。
2)學(xué)習(xí)模式 :
學(xué)習(xí)過程中學(xué)員能夠按步驟學(xué)習(xí)整個拆或裝過程，也可以只學(xué)習(xí)某個特定的拆或裝步驟。同時學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中能夠，更好地提高學(xué)習(xí)效率。在該模式中，用戶也可以交互地操作虛擬裝備，目的是更好地接收信息，獲取知識。
3)考核模式 :
根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)邏輯編寫的一套操作順序評價系統(tǒng)，是對受訓(xùn)人員的相關(guān)知識、技能水平綜合考評的一種訓(xùn)練模式，主要是用來考核學(xué)員對產(chǎn)品相關(guān)知識和拆裝過程的熟練程度。
六、管線三維可視化
根據(jù)圖紙,準(zhǔn)確將相關(guān)管網(wǎng)三維可視化，如水、電、暖及燃?xì)夤艿?。管道水平或垂直連接時要明確區(qū)分。在水、電、暖、燃?xì)庀嚓P(guān)節(jié)點(diǎn)各設(shè)置故障現(xiàn)象。當(dāng)預(yù)設(shè)故障發(fā)生時引起相關(guān)的報警聯(lián)動,相關(guān)安保人員通過故障聯(lián)動，準(zhǔn)確的判斷出節(jié)點(diǎn)位置，通過漫游功能找到事發(fā)節(jié)點(diǎn)。
七、生產(chǎn)流程模擬三維可視化
工廠管理人員能夠在虛擬仿真的工廠里面進(jìn)行漫游，對工廠內(nèi)部的設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃布局，搭建工廠生產(chǎn)流水線，安排工人生產(chǎn)流程。另外，在生產(chǎn)流程虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中設(shè)置好生產(chǎn)流水線后，還可以進(jìn)行生產(chǎn)機(jī)器運(yùn)作模擬，那樣管理人員就能夠提前獲得生產(chǎn)線運(yùn)行的相關(guān)信息，并對生產(chǎn)流程設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)的評測，及時調(diào)整錯誤布局，避免了在實際流水線搭建中出現(xiàn)設(shè)計錯誤造成損失。
應(yīng)用領(lǐng)域:
變電站vr虛擬仿真
火電廠三維可視化
化工廠vr數(shù)字沙盤
水電站vr虛擬現(xiàn)實
核電站vr展示
鐵路vr電子沙盤
煤礦vr安全展示
采油平臺三維可視化
生產(chǎn)線數(shù)據(jù)可視化
設(shè)備生產(chǎn)商3D交互展示
鋼鐵工業(yè)vr虛擬漫游
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