面向数字孪生的车间运行三维实时监控系统

为解决自动化生产车间生产运行过程和生产信息实时可视化程度低、设备数据采集困难等问题，研究了数字孪生技术和OPC UA技术在车间三维实时可视化方面的应用。首先，以搭建数字孪生车间为基础，完成了三维实时监控系统总体框架的设计，并确定了其关键运行流程和技术路线。然后，对实现该系统的4项关键技术，即车间设备孪生体建模及虚拟车间的构建、基于OPC UA技术的车间多源异构数据采集和传输方式、虚实车间同步运行，以及生产加工数据的实时可视化进行了详细阐述。最后，通过设计开发了某印章生产线的三维实时监控系统，以实时数据驱动孪生车间运行的方式，完成了对物理车间生产过程在三维场景中全方位、任意距离的实时监控。并对采集的实时数据进行分析、处理和计算，实现了车间中设备使用率、产品合格率和库存状况等生产信息动态可视化，验证了该监控系统的可行性和有效性。