隨著《中國(guó)制造2025》的提出,,制造業(yè)迎來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。更多的企業(yè)將制造業(yè)信息化技術(shù)進(jìn)行廣泛的應(yīng)用,,如 MES 系統(tǒng),、數(shù)字孿生以及生產(chǎn)管理可視化等技術(shù)的研究應(yīng)用,已經(jīng)成為社會(huì)各界共同關(guān)注的熱點(diǎn),。
表面貼片技術(shù)(Surface Mounted Technology,,SMT)指的是在印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)基礎(chǔ)上進(jìn)行加工的系列工藝流程的簡(jiǎn)稱(chēng),,是電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝,。SMT 目前發(fā)展已有40多年的歷史,,現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī),、家電等行業(yè),。并且隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋,北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開(kāi)通,,電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,,催促著 SMT 技術(shù)也要向高密度、高性能,、高可靠性和低成本的方向發(fā)展,。
本文將以 SMT 生產(chǎn)流水線為例,介紹運(yùn)用 HT 豐富的 2D,、3D 組態(tài)進(jìn)行可視化數(shù)字孿生,,搭建出一個(gè) SMT 工藝流程監(jiān)控管理可視化系統(tǒng)。打造集智能化,、綠色化的數(shù)字型智慧工廠。
效果呈現(xiàn)
畫(huà)面的初始化場(chǎng)景,,設(shè)置了以科幻風(fēng)格的芯片形式載入,,點(diǎn)擊芯片可切換至主場(chǎng)景。展示了從微觀到宏觀世界 HT 的應(yīng)用呈現(xiàn),。
SMT 廠房的三維模型的呈現(xiàn),,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線設(shè)備、人員,、現(xiàn)場(chǎng)管控的第一步,。
HT 通過(guò) SMT 產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)所搜集的設(shè)備圖片、設(shè)備布局,、廠房布局,、廠區(qū) CAD 等信息資料,將產(chǎn)線進(jìn)行等比例建模,,還原于三維場(chǎng)景中,。
通過(guò)三維場(chǎng)景用戶可以直觀的看到廠房?jī)?nèi)物料區(qū)及每一條產(chǎn)線設(shè)備,例如:印刷機(jī),、SPI 檢查機(jī),、貼片機(jī)、回流焊,、 AOI 檢測(cè)設(shè)備等,。AGV 小車(chē)、攝像頭,、消防設(shè)備,、空調(diào),、電視等所在位置以及對(duì)應(yīng)的設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài),,均可直觀的展示在三維場(chǎng)景之中,,通過(guò)物聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景整體聯(lián)動(dòng)。
系統(tǒng)分析
制造數(shù)據(jù)可視化
針對(duì)行業(yè)運(yùn)營(yíng),、政企決策需求可通過(guò)多維度數(shù)據(jù)面板展示產(chǎn)線整體的主要數(shù)據(jù),,基于用戶數(shù)據(jù)建設(shè)運(yùn)行成果,將枯燥,、分散的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化,、可視化化。展示各線體的設(shè)備綜合效率(Overall Equipment Effectiveness,,OEE),、時(shí)間利用率、性能利用率,、產(chǎn)量完成度,、直通率、設(shè)備使用率,、不良率,、物聯(lián)連接率等。直觀監(jiān)測(cè)產(chǎn)線設(shè)備狀態(tài),、生產(chǎn)質(zhì)量,、庫(kù)存信息等,提高工廠運(yùn)作決策效率,。
在此基礎(chǔ)上,,通過(guò) HT 對(duì)圖形化數(shù)據(jù)面板進(jìn)行開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)加載效果,,更加直觀的將各個(gè)圖表數(shù)據(jù)形成對(duì)比,,用戶所感受到視覺(jué)效果相比較于靜態(tài)的圖表數(shù)據(jù),可謂是百尺竿頭,,更進(jìn)一步,!
設(shè)備信息可視化
通過(guò)對(duì)接數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景里重點(diǎn)設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可視化,在頁(yè)面中展示重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備狀態(tài),,利用不同顏色的設(shè)備數(shù)值,、圖標(biāo)代表不同的設(shè)備狀態(tài)。并加入智能預(yù)警分析功能,,一旦設(shè)備數(shù)據(jù)超過(guò)既定閾值并且歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研判,,將在三維場(chǎng)景內(nèi)對(duì)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)紅閃爍以呈現(xiàn)告警狀態(tài)。由常規(guī)的人工巡檢轉(zhuǎn)換為智能巡檢,,及時(shí)了解設(shè)備的健康狀態(tài),,降低了工廠運(yùn)作人工成本,。
室內(nèi)定位
通過(guò)新興物聯(lián)網(wǎng) 5G+ 、藍(lán)牙 5.0 等技術(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景室內(nèi)定位功能,。借助智能基站,、可穿戴設(shè)備、前后端通信技術(shù),,向前端傳輸定位坐標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)人員,、 AGV 小車(chē)的定位功能,此外還可實(shí)現(xiàn)人員和小車(chē)根據(jù)坐標(biāo)展示點(diǎn)到點(diǎn)的實(shí)際動(dòng)畫(huà),,方便用戶能夠在可視化場(chǎng)景中及時(shí)觀察現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員和 AGV 小車(chē)的是實(shí)時(shí)位置,。并且 HT 還支持對(duì)歷史運(yùn)行軌跡的繪制。通過(guò)繪制出歷史軌跡也可幫助管理者具體分析產(chǎn)線布局的合理性,,及時(shí)作出相應(yīng)調(diào)整,。
視頻接入
除了上述用戶通過(guò)三維場(chǎng)景對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行管控之外,視頻監(jiān)控系統(tǒng)也是用戶較為關(guān)心的,。目前普遍的視頻監(jiān)控都是集成在自身的系統(tǒng)之中,,通過(guò)文字命名的方式來(lái)區(qū)別攝像頭,這種方式容易導(dǎo)致一系列問(wèn)題:視頻分散,、孤立,、視角不完整、對(duì)硬件的位置不明確等,。因此,如何更直觀,、更明確的管理攝像機(jī)和掌控視頻動(dòng)態(tài),,已成為提升視頻應(yīng)用價(jià)值的重要話題。HT 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)攝像頭實(shí)際點(diǎn)位作為參考,,在三維場(chǎng)景中進(jìn)行對(duì)應(yīng)位置的模型擺放,,實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景還原。用戶通過(guò)三維場(chǎng)景,,對(duì)廠區(qū)的攝像頭位置分布一目了然,。亦可通過(guò)新興視頻融合技術(shù),將視頻無(wú)縫嵌入到場(chǎng)景中,,真實(shí)還原場(chǎng)景實(shí)景,。
實(shí)現(xiàn)價(jià)值
HT 三維可視化技術(shù)采用 B/S 架構(gòu),在上述設(shè)備可視化環(huán)節(jié)經(jīng)過(guò)模型輕量化處理后,,用戶無(wú)需再花費(fèi)高價(jià)錢(qián)去采購(gòu)高性能的圖形工作站來(lái)支撐三維可視化系統(tǒng),。用戶通過(guò) PC 、 PAD 或是智能手機(jī),,只要打開(kāi)瀏覽器可隨時(shí)隨地訪問(wèn)三維可視化系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)查和管控,。通過(guò) B/S 架構(gòu)與模型輕量相結(jié)合, HT 三維可視化技術(shù)首先在一定程度上減輕了用戶對(duì)于采購(gòu)高性能硬件費(fèi)用的壓力,,其次打破了以往用戶在監(jiān)控室內(nèi)進(jìn)行管理的管理場(chǎng)景的局限性,。
總結(jié)
圖撲軟件(Hightopo)分享過(guò)許多電力、數(shù)據(jù)中心等行業(yè)的三維可視化系統(tǒng),,除此之外,,工業(yè)中的制造業(yè)、光伏能源,、電子設(shè)備生產(chǎn)線等也是可以作為對(duì)象通過(guò)三維可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的管理,。HT 可視化賦能行業(yè)的智能制造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型,讓產(chǎn)業(yè)運(yùn)維可追溯管理,,讓設(shè)備運(yùn)行可監(jiān)控管理,,讓萬(wàn)物“互聯(lián)互通”。