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顛覆傳統(tǒng)鋁型材擠壓生產(chǎn),數(shù)字孿生生產(chǎn)方式即將到來(lái)!

圖撲-數(shù)字孿生 ? 來(lái)源:物聯(lián)網(wǎng)袋鼠 ? 作者:物聯(lián)網(wǎng)袋鼠 ? 2023-03-23 10:14 ? 次閱讀

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各種新型的高科技建筑材料相繼出現(xiàn),所有的基礎(chǔ)工程均需要大量的建筑,需要大量門窗和建筑材料,而鋁及其鋁合金在其中占有重要的地位。隨著時(shí)代的進(jìn)步,材料的應(yīng)用也發(fā)生著變化。因鋁合金型材具有強(qiáng)度高、重量輕、穩(wěn)定性強(qiáng)、耐腐蝕性強(qiáng)、可塑性好、變形量小、無(wú)污染、無(wú)毒、防火性強(qiáng),使用壽命長(zhǎng)(可達(dá) 50—101 年)、回收性好、可回爐重?zé)挼葍?yōu)點(diǎn),應(yīng)用受到日益關(guān)注。尤其在建筑方面,鋁合金型材現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種商業(yè)及民用建筑,有著不可替代的重要地位。

發(fā)展鋁型材擠壓生產(chǎn)線是實(shí)施鋁型材擠壓生產(chǎn)線“由大變強(qiáng),靠新出強(qiáng)”跨世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇,也是貫徹我國(guó)鋁型材擠壓生產(chǎn)線“控制總量,調(diào)整結(jié)構(gòu)”方針的重要措施,更是實(shí)施我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。圖撲軟件積極響應(yīng)國(guó)家鋁型材擠壓生產(chǎn)線發(fā)展要求,打造自動(dòng)化鋁型材擠壓生產(chǎn)線數(shù)字孿生效果,助力我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展!

整體案例采用寫實(shí)的風(fēng)格輔以 PBR 材質(zhì)技術(shù)打造鋁型材智能制造工廠,首先映入眼簾的是工廠外景,包含廠區(qū)的廠房、辦公樓、道路、綠植、湖泊、停車場(chǎng)、籃球場(chǎng)等,以真實(shí)的樣貌還原出廠區(qū)外景,還可切換到第三人稱操控人物在場(chǎng)景內(nèi)自由移動(dòng),使觀看者仿佛身臨其境的查看整個(gè)廠區(qū)的環(huán)境、建設(shè)情況。

操控圖撲虛擬機(jī)器人進(jìn)入廠房后,會(huì)以數(shù)字孿生的方式展現(xiàn)全自動(dòng)鋁型材擠壓生產(chǎn)線的整套工藝流程:冷鋸切割-鋁錠加熱-放置退錠臺(tái)-開(kāi)始擠壓-切割費(fèi)料-切割型材-將型材輸送至轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)-型材拉直。可以使觀看者學(xué)習(xí)了解鋁型材工藝生產(chǎn)整套流程,不到現(xiàn)場(chǎng)也可以了解真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)工作流程,通過(guò)拖動(dòng)、放大視角,清晰看到各設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,促進(jìn)高效生產(chǎn)、管理、學(xué)習(xí)。

廠區(qū)三維可視化

本次鋁型材擠壓產(chǎn)線案例,圖撲軟件利用 Web 3D 技術(shù)搭建基于實(shí)際廠區(qū)的虛擬可視化鋁型材制造工廠,廠區(qū)內(nèi)有辦公樓、擠壓車間、休息區(qū)、體育場(chǎng)、綜合廠房等建筑,輔以廠區(qū)內(nèi)綠植、道路、路燈、停車場(chǎng)、籃球場(chǎng)、湖泊等周邊設(shè)施,通過(guò)圖撲軟件自研引擎,并結(jié)合 PBR 物理渲染材質(zhì)系統(tǒng),渲染出真實(shí)廠區(qū)的環(huán)境效果。

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圖撲軟件 HT 支持結(jié)合 Web 2D、3D、GIS、PBR 材質(zhì)技術(shù),為智能制造車間提供定制可視化服務(wù)。

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HT 的輕量化方式在傳統(tǒng)的 GIS 和可視化技術(shù)上做出了全新的改變,具有輕量化、低成本的優(yōu)點(diǎn),企業(yè)無(wú)需再購(gòu)置笨重昂貴的 GIS 軟件,且起點(diǎn)低、效果好,傳統(tǒng) Web 開(kāi)發(fā)人員可輕松上手,借力 HT 強(qiáng)大的 3D 渲染效果即可做出高仿真三維場(chǎng)景。

圖撲三維可視化技術(shù)采用 B/S 架構(gòu),具有跨平臺(tái)性,任何桌面和移動(dòng)終端都可以打開(kāi)。用戶可通過(guò) PC 、PAD 或是智能手機(jī),只要打開(kāi)瀏覽器即可隨時(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。

擠壓車間生產(chǎn)管理可視化

擠壓車間生產(chǎn)管理可視化系統(tǒng)能夠通過(guò)圖撲軟件的 HT 可視化引擎,將 3D 場(chǎng)景與 2D 面板結(jié)合起來(lái),對(duì)鋁擠壓車間進(jìn)行全方位的數(shù)字化建設(shè),全面掌握車間內(nèi)產(chǎn)能信息與運(yùn)維情況等信息。可以通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤的常規(guī)交互操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景的旋轉(zhuǎn)、平移、縮放;操控圖撲虛擬小人進(jìn)入擠壓車間后,頁(yè)面兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)整個(gè)車間相關(guān)數(shù)據(jù),供車間負(fù)責(zé)人和相關(guān)管理工人管理查看相關(guān)數(shù)據(jù)。

產(chǎn)能情況

一條全自動(dòng)智能化產(chǎn)線,了解它的產(chǎn)能情況可謂是最重要的,圖撲軟件通過(guò) 2D 可視化技術(shù)對(duì)接車間相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)整條全自動(dòng)智能化生產(chǎn)線的產(chǎn)能情況進(jìn)行可視化展現(xiàn),包含當(dāng)日產(chǎn)能情況、當(dāng)日計(jì)劃量、產(chǎn)品合格率并以柱狀圖的形式顯示近日產(chǎn)量情況,使得車間管理人員快速了解車間產(chǎn)量、產(chǎn)品情況,掌握車間生產(chǎn)態(tài)勢(shì)關(guān)鍵指標(biāo)信息,促進(jìn)車間健康持續(xù)發(fā)展。

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產(chǎn)線概況

為了保證自動(dòng)化產(chǎn)線持續(xù)高效生產(chǎn),定期對(duì)產(chǎn)線設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)必不可少。圖撲軟件接入后臺(tái)人員錄入的相關(guān)設(shè)備維保信息,通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)持續(xù)監(jiān)測(cè),以二維可視化的形式展現(xiàn)鋁型材擠壓車間的產(chǎn)線概況,實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備的定期維護(hù)保養(yǎng),保障自動(dòng)化產(chǎn)線高效運(yùn)行。

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月度能耗

廠區(qū)能耗一直是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題項(xiàng),圖撲軟件通過(guò)對(duì)接電力和天然氣等能耗采集傳感器采集到的數(shù)據(jù),將各個(gè)月份的用電量和用氣量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄,最終以折線圖的形式展示出來(lái),供管理者直觀查看各個(gè)月的用能情況,實(shí)現(xiàn)針對(duì)性管理。

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設(shè)備概況與報(bào)警情況

自動(dòng)化鋁型材擠壓生產(chǎn)線主要由鋁擠壓機(jī)、工頻加熱爐、冷鋸、回收切割渣滓裝置、淬火系統(tǒng)、中斷鋸、拉直機(jī)等設(shè)備構(gòu)成。為了更好地管理產(chǎn)線內(nèi)各個(gè)設(shè)備,保障產(chǎn)線持續(xù)高效運(yùn)行,圖撲軟件接入車間設(shè)備溫度傳感器、狀態(tài)等信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備報(bào)警情況和設(shè)備狀態(tài)的實(shí)施檢測(cè),對(duì)于待處理的報(bào)警內(nèi)容按時(shí)間倒序在列表上排布,提醒維修人員盡快排查故障;對(duì)于設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)展現(xiàn),在頁(yè)面上可直觀查看到運(yùn)行、待機(jī)、離線、異常的設(shè)備數(shù)量。

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視頻監(jiān)控、環(huán)境數(shù)據(jù)檢測(cè)

圖撲軟件可以對(duì)接現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻流,可點(diǎn)擊查看現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控實(shí)時(shí)畫面,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的快速了解,足不出戶即可掌握實(shí)況信息。

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圖撲軟件 HT 視頻融合解決方案可以將 2D 圖像融合到場(chǎng)景的 3D 模型中,為操作員提供直觀的視頻圖像和簡(jiǎn)單的視圖控制。HT 視頻融合技術(shù)采用 WebGL 技術(shù),利用 GPU 高性能計(jì)算能力對(duì)視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,圖像處理不占用 CPU 資源,整個(gè)方案畫面流暢。

自動(dòng)化擠壓產(chǎn)線工藝流程

在第三人稱漫游視角下,可操控圖撲虛擬小人來(lái)到擠壓車間門口點(diǎn)擊“點(diǎn)擊開(kāi)門”字樣,車間卷簾門即會(huì)自動(dòng)打開(kāi),同時(shí)兩側(cè)浮現(xiàn)擠壓車間的數(shù)據(jù)面板,操控小人進(jìn)入廠房?jī)?nèi)即可看到整條鋁型材擠壓生產(chǎn)線,小人走出車間后,卷簾門會(huì)自動(dòng)下放,兩側(cè)面板也隨即收起。

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本案例參考真實(shí)鋁加工產(chǎn)線環(huán)境和鋁擠壓機(jī)、工頻加熱爐、冷鋸、回收切割渣滓裝置、淬火系統(tǒng)、中斷鋸、拉直機(jī)等設(shè)備的實(shí)際運(yùn)作視頻,利用圖撲 3D 可視化引擎制作出鋁型材擠壓一整套工藝流程動(dòng)畫:冷鋸切割-鋁錠加熱-放置退錠臺(tái)-開(kāi)始擠壓-切割費(fèi)料-切割型材-將型材輸送至轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)-型材拉直。

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首先長(zhǎng)鋁錠進(jìn)入冷鋸床被切割成小段鋁錠,切割好的鋁錠運(yùn)送至工頻爐內(nèi)加熱,當(dāng)加熱工位都占用時(shí),多余的鋁錠會(huì)移至退定臺(tái)暫存,加熱完后出爐去擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓出型材,擠出的型材通過(guò)在線淬火系統(tǒng)進(jìn)行淬火;淬火完成后由中段鋸將型材按需求進(jìn)行切割,再通過(guò)上/下?tīng)恳龣C(jī)交換協(xié)作移送型材,期間拉直機(jī)會(huì)將型材整體拉直,最后再切割成小段進(jìn)行打捆裝箱。

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以可視化的形式展現(xiàn)鋁型材的整套制作過(guò)程,在大屏或自己的手機(jī)電腦等設(shè)備上就可以直觀了解學(xué)習(xí)到產(chǎn)線各個(gè)設(shè)備工作過(guò)程和動(dòng)作原理的仿真動(dòng)畫;添加各個(gè)點(diǎn)位進(jìn)度條,點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)工序名稱時(shí)可直接查看此階段設(shè)備運(yùn)作效果,輔以動(dòng)畫暫停和倍速功能,使得整個(gè)可視化系統(tǒng)可交互性更強(qiáng),滿足用戶各方面的觀看需求。

冷鋸切割

采用冷銑切的鋸切方式,這種方式鋸切過(guò)程產(chǎn)生的熱量很少,可以避免切口斷面處內(nèi)應(yīng)力和材料組織的變化,同時(shí)鋸片對(duì)鋁錠有很小的壓力,不會(huì)造成錠頭變形,切口端面質(zhì)量更好。

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鋁錠加熱

為了提高金屬塑性,降低變形抗力,使金屬易于流動(dòng),獲得良好的組織與性能。采用中頻電感應(yīng)加熱的方式,此方式有加熱效果好、熱效率高、金屬氧化少、速度快、易控制等優(yōu)點(diǎn)。

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鋁型材擠壓

對(duì)于實(shí)心型材,擠壓速度一般為 10~60m/min,一般來(lái)說(shuō)提高擠壓速度,則要降低擠壓溫度,增大擠壓力。

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淬火

擠壓型材淬火采用強(qiáng)制風(fēng)冷、自然冷卻、水霧或直接水冷方式。不同的合金的冷卻速度不一樣,對(duì)于 6 系列的鋁合金,合金含量低,多采川風(fēng)淬,不需要采用快速冷卻,也不需要重新加熱制品,直接利用擠壓余熱即可。

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切割廢料

由于本案例生產(chǎn)線車間采用連續(xù)擠壓,無(wú)壓余,產(chǎn)品頭部和尾部雜質(zhì)、油污、氧化物比較多,組織不均勻,性能差,存在擠壓縮尾,所以需切掉夾頭一定長(zhǎng)度的型材。

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場(chǎng)景導(dǎo)航圖功能

圖撲軟件利用 Web 2D 和 3D 可視化相融合的技術(shù),依據(jù)真實(shí)廠區(qū)的道路和環(huán)境布局,在頁(yè)面左上角制作出一個(gè)廠區(qū)導(dǎo)航地圖,地圖上標(biāo)注出了廠區(qū)各個(gè)建筑的名稱以及點(diǎn)位,點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)點(diǎn)位視角會(huì)直接跳轉(zhuǎn)到該地點(diǎn),方便用戶對(duì)整體三維可視化場(chǎng)景進(jìn)行查看。

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在第三人稱視角下,還可以把人物位置和視角方向在二維導(dǎo)航圖上實(shí)時(shí)顯示出來(lái),方便使用者實(shí)時(shí)查看自己在廠區(qū)的位置和朝向,使得此操控圖撲虛擬小人的功能達(dá)到像游戲中一樣的體驗(yàn)。

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漫游

全景漫游

圖撲軟件通過(guò) Web 3D 可視化技術(shù),以固定路線的形式制作從廠區(qū)門口順時(shí)針環(huán)繞整個(gè)廠區(qū)一周的漫游視角動(dòng)畫,并可對(duì)漫游路線進(jìn)行暫停操作,暫停后可以 360 度環(huán)視場(chǎng)景,使得沒(méi)有到達(dá)過(guò)廠區(qū)的人員也可以直觀了解整個(gè)廠區(qū)的外部構(gòu)造,提前對(duì)廠區(qū)環(huán)境了解、熟悉。

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第三人稱漫游

圖撲軟件通過(guò)加載虛擬人物的動(dòng)作庫(kù),實(shí)現(xiàn)虛擬人物站立、四周探查、行走、奔跑、跳躍、落地翻滾等不同動(dòng)作效果模擬,賦予常規(guī)巡檢漫游過(guò)程中,可玩性更高的體驗(yàn)效果。

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以人物仿真的形式在廠區(qū)或車間內(nèi)自由走動(dòng)查看,可使廠區(qū)員工迅速了解整個(gè)廠區(qū)的外部構(gòu)造以及車間內(nèi)部構(gòu)造,由內(nèi)而外的熟悉整個(gè)鋁制品制造工廠;并可通過(guò)操控圖撲虛擬小人在全自動(dòng)鋁型材擠壓車間內(nèi)自由走動(dòng),以非常直觀清晰的視角查看整條產(chǎn)線上各個(gè)設(shè)備的運(yùn)作動(dòng)畫,了解產(chǎn)線上各個(gè)工藝流程運(yùn)作情況:

鍵盤 WASD 鍵控制移動(dòng)方向;

同時(shí)按 SHIFT 和 WASD 鍵控制人物奔跑;

SPACE 空格鍵控制人物跳躍;前進(jìn)時(shí)按空格則可落地翻滾;

鼠標(biāo)左鍵控制人物視角朝向;

鼠標(biāo)右鍵控制相機(jī)視角朝向;

隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷發(fā)展,各工廠、企業(yè)等都在追求使用更智能、便捷的技術(shù),可視化技術(shù)作為新時(shí)代工業(yè)制造領(lǐng)域展示、管理強(qiáng)有力的工具,可以助力廠區(qū)管理更加節(jié)能高效,早日實(shí)現(xiàn)新時(shí)代智慧工業(yè)產(chǎn)線可視化管理的目標(biāo)。

審核編輯黃宇

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    對(duì)物理對(duì)象的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、精確的數(shù)字化表示,進(jìn)而進(jìn)行預(yù)測(cè)、優(yōu)化和自主控制。以下是古河云科技從數(shù)據(jù)到智能實(shí)現(xiàn) 數(shù)字孿生 的關(guān)鍵步驟: 1. 定義數(shù)字孿生
    的頭像 發(fā)表于 09-09 16:01 ?517次閱讀

    數(shù)字孿生:概述、應(yīng)用場(chǎng)景與意義

    數(shù)字孿生應(yīng)用場(chǎng)景 工業(yè)制造 智能工廠:利用數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行模擬和優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率。
    的頭像 發(fā)表于 08-08 11:04 ?614次閱讀

    數(shù)字孿生:當(dāng)數(shù)字科技遇上現(xiàn)實(shí)世界

    數(shù)字孿生是指通過(guò)數(shù)字化技術(shù),將物理世界的實(shí)體與虛擬數(shù)字模型相聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)復(fù)制和仿真的技術(shù)。它的出現(xiàn),為我們打開(kāi)了一扇通往未來(lái)的大門。數(shù)字
    的頭像 發(fā)表于 05-13 16:41 ?466次閱讀

    砂石骨料生產(chǎn)線智能工廠數(shù)字孿生可視化平臺(tái),推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

    砂石骨料智能工廠生產(chǎn)數(shù)字孿生平臺(tái)利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析,為砂石骨料生產(chǎn)線的智能化、自動(dòng)化和高效化提供了有力支持。通過(guò)可視化平臺(tái),用
    的頭像 發(fā)表于 04-23 11:57 ?709次閱讀
    砂石骨料<b class='flag-5'>生產(chǎn)</b>線智能工廠<b class='flag-5'>數(shù)字</b><b class='flag-5'>孿生</b>可視化平臺(tái),推動(dòng)行業(yè)<b class='flag-5'>數(shù)字</b>化轉(zhuǎn)型

    音圈電機(jī)模組不同鋁型材的性能和應(yīng)用

    。 音圈電機(jī)模組通常由音圈電機(jī)、導(dǎo)軌、基座、結(jié)構(gòu)零部件等組成。在音圈電機(jī)模組中,鋁型材是一種較為常見(jiàn)的材料選擇,然而,不同的鋁型材也存在一些差異,這些差異可能會(huì)對(duì)音圈電機(jī)模組的性能和應(yīng)用產(chǎn)生影響。 一、不同的鋁型
    的頭像 發(fā)表于 04-18 08:15 ?377次閱讀
    音圈電機(jī)模組不同<b class='flag-5'>鋁型材</b>的性能和應(yīng)用

    工業(yè)網(wǎng)關(guān)的數(shù)字化車間機(jī)械手和工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案應(yīng)用

    工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中,數(shù)字化車間機(jī)械手和工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控日益成為一種趨勢(shì)。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和智能制造的興起,傳統(tǒng)生產(chǎn)方式已經(jīng)難以適
    的頭像 發(fā)表于 03-29 13:43 ?525次閱讀
    工業(yè)網(wǎng)關(guān)的<b class='flag-5'>數(shù)字</b>化車間機(jī)械手和工業(yè)<b class='flag-5'>生產(chǎn)</b>設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案應(yīng)用

    積木易搭推出智慧園區(qū)數(shù)字孿生解決方案,全面賦能園區(qū)智慧化升級(jí)

    明確提出,需加快建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字社會(huì)、數(shù)字政府,以數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)方式、生活方式和治理
    的頭像 發(fā)表于 02-20 10:18 ?408次閱讀
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