基于虛擬仿真技術的數字化模擬工廠:數字化模擬工廠是數字工廠技術在制造規劃層的一個獨特視角。基于虛擬仿真技術的數字化模擬工廠是以產品全生命周期的相關數據為基礎,采用虛擬仿真技術對制造環節從工廠規劃、建設到運行等不同環節進行模擬、分析、評估、驗證和優化,指導工廠的規劃和現場改善。由于仿真技術可以處理利用數學模型無法處理的復雜系統,能夠準確地描述現實情況,確定影響系統行為的關鍵因素,因此該技術在生產系統規劃、設計和驗證階段有著重要的作用。數字工廠通過智能合同管理系統優化采購流程,降低采購成本,提高采購效率。東莞工業數字化車間平臺
在國內,對于數字工廠接受度較高的定義是:數字工廠是在計算機虛擬環境中,對整個生產過程進行仿真、評估和優化,并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。是現代數字制造技術與計算機仿真技術相結合的產物,主要作為溝通產品設計和產品制造之間的橋梁。從定義中可以得出一個結論,數字工廠的本質是實現信息的集成。出現背景:現代工業經歷了機械化、電氣化革新,未來的第三次工業革新必然是以機、電、信息相結合的智能化制造革新。《經濟學人》2012年4月發表的《第三次工業革新:制造業與創新》專題報道中闡述了目前由技術創新引發的制造業深刻變化,其中,數字化與智能化的制造技術是“第三次工業革新”的主要技術。東莞工業數字化車間平臺智能回轉柜具備多層存儲結構,較大化空間利用率,適合存放多種類型物品。
如日本Moriseiki的較新機床產品上安裝的操作系統MAPPS,該系統內置了森精機的操作編程維修軟件,具有很高的開放性,具有對話式編程,三維切削模擬和維修指導畫面,提供遠程監控功能方便維修服務,并且可以直接進行切削仿真。制造裝備的另一個趨勢是把機床設備和相關輔助裝置(如機械手)進行集成,共同構成柔性加工系統或柔性制造單元。也有不少廠商支持將多臺數控機床連成生產線,既可一人多機操縱,又可進行網絡化管理。上文提到的MAPPS系統就可以通過使用CAPS—NET網絡軟件建立基于以太網的網絡,從而可以對作業狀況和生產計劃進行一元化管理。
孿生數字工廠是指利用先進的技術手段,將數字化、虛擬化技術應用于傳統制造業中,實現生產過程的數字化、模擬化、智能化。通過構建真實工廠的數字化鏡像,實現對生產過程的實時監控、預測分析和優化調整,從而提高生產效率、降低成本、提升產品質量。數字化孿生工廠的建設,首先需要建立一個數字化雙胞胎,也就是虛擬工廠模型,將物理世界的工廠通過傳感器、物聯網等技術手段實時連接,實現實時數據的采集和傳輸。這樣便可以在虛擬世界中對生產過程進行模擬、仿真和優化,從而預測潛在問題、減少生產中斷,提高生產效率。利用人工智能技術,數字工廠實現智能決策,運營效率提升。
應用:基于三維模型的數字化協同研制:在設計部分,三維CAD系統的應用已相當普及。1997年,美國機械工程師協會ASME就開始了全三維設計相關標準的研究制定工作,并于2003年頒布了“Y14.41(DigitalProductDefinitionDataPractices)”標準,把三維模型和尺寸公差及制造要求統一在一個模型中表達。在生產部分,各類數控設備在加工精度和智能控制水平上近年來都得到飛速發展。基于三維模型的單一數據源和數控設備的普遍應用使得從設計端到制造端的一體化成為可能。數字工廠的智能能源系統,實現能源回收利用,綠色環保。東莞工業數字化車間平臺
數字工廠通過物聯網技術將生產設備互聯,實現實時數據采集與分析,提升生產效率。東莞工業數字化車間平臺
人工智能技術:人工智能技術可以實現數字化工廠的智能化和自動化。通過機器學習和深度學習等技術,可以讓機器具備自主學習和決策能力,實現自動化生產和智能化管理。例如,通過人工智能技術,可以實現生產過程的自動調整和優化,提高生產效率和資源利用率。虛擬現實技術可以將數字化工廠的生產過程和設備模擬成虛擬環境,實現虛擬現實的交互和體驗。通過虛擬現實技術,可以進行設備的虛擬調試和培訓,減少實際生產中的錯誤和事故。同時,虛擬現實技術還可以實現遠程協作和遠程操作,提高生產效率和靈活性。舉個例子東莞工業數字化車間平臺