电芯数字孪生产线仿真系统

一、用户痛点及需求

现代化工厂的自动化、信息化程度都相对较高，各种如SCADA、设备管理等各专业系统的部署、软硬件的联合应用，都使得工厂管理的重要性更为突出，同时也增加了管理的工作量。究其根本原因，还是因为庞大体系下的工厂信息不透明导致的。工厂电芯数字孪生产线仿真系统的缺失，导致管理人员无法浸入式直观、实时、全面、准确的得知各生产及相关环节的实际状况，更无法及时的进行排查并做好及时处理，这也造成了工厂管理的窘境。

同时，如何从大数据信息中分析提取关键指标，并且以直观可视化的方式推送给运维管控人员，是企业降本增效的重要手段。基于数字孪生三维场景重建、图表可视化、数据视显等技术，以三维数据为载体，支持与SCADA等多种系统数据对接，进行数据视显，构建工厂、厂房车间、生产工艺等多层级综合电芯数字孪生产线仿真系统，为各级管理人员提供直观信息看板。通过数字孪生场景，以强化决策者在特定业务领域的数据感知能力，为企业的业务决策提供有力支撑，大幅提升决策效率，展现企业智能化生产的建设水平。

二、解决方案

在项目的建设过程中，需要从多个维度顾全整个工厂的方方面面，才能确保建成数字化孪生达到透明化研发、管理的最终效果。

在虚拟空间中完成物理映射，形成物理维度上的现实世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。数字孪生平台可实现虚实同步、以实融虚、以虚映实的过程，将模型、数据和决策分析结合在一起，建立模拟，即物理对象的虚拟映射的过程实现生产监控的一体化、精细化管理。采用三维数字孪生视显，为用户提供虚拟场景设计、运维、管理等一系列创新性高级应用服务，实现以实融虚、以虚映实、生产联动、设备告警、运维检修等多方面的业务及可视化功能。

电芯数字孪生产线仿真系统是实现数字孪生工厂的基础，数字孪生工厂的核心要义是在网络数字化空间，塑造一个与现实物理工厂相匹配、相对应的数字工厂，实现创建物理工厂与数字工厂一一对应、协同交互、智能操控的复杂系统，使其与物理工厂同步运作，实现虚拟服务现实，数据驱动治理，智能定义一切等运行机制，完成工厂的全要素数字化和虚拟化、全状态实时化和可视化、工厂运作管理协同化和智能化，生成物理维度上的现实世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实相融的工厂发展新模式。

三、产品特点

① 产线模型次时代效果展示

所有模型采用实物贴图，并做优化处理，色彩协调，次时代建模烘焙标准，效果极具现场真实感；设备精细度高，便于后续工序流程仿真、产线工艺优化仿真、操作培训等拓展；

② 生产工艺流程模拟

数字孪生工厂车间真实还原现实物理生产车间，并模拟生产过程。通过对各个生产工艺的工艺流程、设备生产关键动作进行模拟，以仿真联动的形式进行展示，能够快速视显各个生产工序的流程。

③ 实时数据显示功能

将SCADA、MES等系统的传感器数据与三维场景相关联，在三维数字孪生模型上进行实时数据展示，实现动态数据的三维可视化呈现，为系统的业务管理功能提供支撑。将传感器实时回传的检测数据从数据库中读取，实时绘制在三维场景的设备工位上方，实时监控设备运行状态等，遇到超出预设值时进行警告提醒。用户通过此功能可以调阅整个数字孪生工厂的生产情况在三维场景中真实反映和表现。

④ 设备实时联动虚实交融功能

从SCADA对接相应设备的实时运行数据，将采集到的设备实时运行数据推送至平台，通过物理对象与虚拟对象进行映射，实现实时数据驱动三维模型设备与现实物理生产设备的开启/停止生产工艺联动，浸入式管控智能工厂各个车间的真实运行情况。

四、服务成效

（1）通过电芯数字孪生产线仿真系统软件的应用，促进研发、设计、生产、流程、管理、效率、成本等的改善，提升生产效率20%，降低35%的研发制造成本；

（2）通过电芯数字孪生产线仿真系统软件的应用，对各个生产环节，特别是品控管理，实现快速响应向下闭环反馈调优，提升产品的质量水平，合格率提升10%；

（3）为精益生产管理提供相应的管理工具；

（4）实现研发设计与生产之间的深度融合。

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