基于数字孪的智慧工厂解决方案 -基于数字孪生的制造企业生产过程智能化解决方案

基于数字孪生的制造企业生产过程智能化解决方案

定制、智能、创新助力企业实现数字化转型升级降本增效佛山市南菱技术有限公司目标：以虚拟空间和现实空间联动为主要

手段，通过在虚拟空间的协同工作

、模拟运行达成实体工业高效运转

,赋能工业各环节、场景，助力工

业高质量发展，实现智能制造的进一步升级

，为工业软件国产化替代

贡献力量。王德权教授（右一）作为主宾城市科技创新成果代表向国务院总理李强，时任上海市委书记汇报自主可控工业软件成果中央领导对智能制造自主知识产权工业软件之关怀深耕自主研发走好工业软件国产化之路助力企业真正实现产品全生命周期管理和以数字孪生、虚拟调试、过程追踪、故障诊断、可预测性维护和能源管理为特征的智能制造，以满足客户对信息采集、数据分析、虚实互动、精益生产、敏捷供应等的迫切需求。智能制造系统总体框架一汽大众E311数字孪生智能生产线一汽解放桥壳智能生产线一汽解放桥壳智能生产线数字孪生监控平台虚实痛点：

若结构干涉返工整改，增加生产成本，

延长交付期。电气在装配完成后进行，效率低。停机检修，降低生产效率。设备和信息孤岛式分布。需求：

离散型制造业迫切需要解决“人-机-物”的感知交互和数实融合“生产-制造-运行-优化”闭环管理。向数据驱动转变，实现智能制造降本增效。测生产设备控制系统调试设备投产装配（20

%

）交付运行智能产线设计生产的痛点和需求数字孪生3D可视化（实现设备数字孪生可视化100%）虚拟调试

控制系统

（80

%

）虚拟数字化工厂设计方式（并行）结构、控制系统功能验证与性能优化传统设计方式（串行）重构、迭代，虚实联动、不断优化控制系统优化后结构性能优化后控制系统

调试生产设备

装配创建虚拟

智能设备

虚拟装配由虚到实由实到虚设计蓝图虚拟运行设计蓝图设备交付投产运行测机机法料法料环环人人平台基本数字孪生体解决方案与产品

——数字孪生的虚拟数字化工厂平台由虚到实虚拟物联平台平台虚拟调试平台实现了由虚到实——以仓储物流系统的机器人、

AGV、立体仓库等设备虚拟调试为例AI引擎销售

业务渠道

设计生产

采购现实工厂虚拟工厂以虚优实由虚映实真实工厂立库孪生体设备孪生体刀具孪生体输送线孪生体机器人孪生体AGV孪生体节拍调试工艺仿真布局规划虚拟调试机器人调试CNC调试设备定义AGV调试干涉检查路径规划机器视觉姿态传感器位置传感器知识库深度学习机器人虚拟反向控制NC虚拟PLC虚拟伺服传感器料人法测环机虚平台实现了由实到虚——以创建EA211发动机产线为例数据采集数据主线数据驱动迭代优化虚拟设备物联数据映射数据优化解决方案与产品——数字孪生的虚拟数字化工厂平台由实到虚以实际工厂为原型1:1构建虚拟工厂映射与交互数字孪生设备物联数字世界映射现实世界DNC机加工机器人上下料AGV物流智能产线…AGV孪生体机器人孪生体立库孪生体设备孪生体...虚拟工厂现实工厂实解决方案与产品——数字孪生的虚拟数字化工厂平台虚实共生实施优化数据主线设备物联从底层自主研发，具有完全知识产权，

实现自主可控和国产化替代，

解决工业软件“卡脖子”问题平台实现了虚实共生——以EA211发动机产线为例数据闭环虚实协同透明可视以虚促实虚拟调试数字场景数字孪生现实世界数字孪生的虚拟数字化工厂平台产品功能

由虚到实

由实到虚

虚实共生数字孪生驾驶舱工艺仿真虚拟调试生产过程预测数字化回放产品功能技术亮点智能设备库布局规划通过“数字孪生的虚拟数字化工厂平台”实施的项目可以缩短设计周期30%，

减少电气工程师现场调试时间50%，交付时间提前40%，实现关键设备数字孪生可视化100%。一汽红旗VR发动机智能产线中车（浦镇）涂装线数字化车间

徐工转台后尾单元智能车间无人化智能产线浙江圣龙数字孪生生产线临工集团壳体焊装智能单元部分实施案例智能生产单元实施案例

智能产线PLC、数控系统、机器人联调

工厂布局与规划

工厂生产过程仿真

虚拟调试PLC信号联调

通过虚拟调试创建虚拟工厂

工艺流程仿真优化、设备生产过程虚拟化

AGV搬运虚拟调试

立体仓库虚拟调试

CNC设备机器人工件上下料虚拟调试

智能产线中控解决方案智能产线中控解决方案对传感器采集的数据进行算法分析优化，实现预测性维护。通过数字孪生采集的大数据来做预判，在有问题的部分，设备三维模型通过高亮显示，来提示需要维护保养的内容。并通过知识库指示维修人员进行维护。典型零件寿命预测。企业精益生产管理

一汽大众动力总成生产线

基于数字孪生智能制造工厂实施过程基本流程（潍柴股份）

导入模型模型轻量化设备工艺规划工件物流规划零件输送规划机器人规划工厂布局规划数字化仿真虚拟调试数字孪生全生命周期管理机器人接口设备PLC通讯现场发布实施立库规划数字孪生软件数字孪生创建数据库接口码垛机规划PLC接口联调实施发布与MES相融合数字化交付

虚拟工厂与真实工厂相结合（潍柴股份）

智能设备-智能专机（浙江景耀）

智能制造工厂案例-智能化专用机床（浙江双正）

徐工项目案例

基于数字孪生智能工厂平台产品

徐工重型转台后尾单元数字

孪生智能控制

系统通过数字

孪生技术实现

了真实设备与

虚拟设备同步

显示，管理人

员可以通过办

公室电脑，远

程查看工件加

工信息、设备

运行状态，加

强对生产现场

的管控水平；

数字孪生可视化案例——徐工重型全自动焊接生产线项目案例

基于WEB方式发布，

可通过PC、手机端浏

览器打开；可在办公室远程访问可与MES集成显示•

生产数据•

设备OEE•

刀具数据

数字孪生可视化案例——徐工重型全自动焊接生产线项目案例

徐工项目案例

智能制造工厂案例-三一加工无人化生产单元（三一重工）

1、智能工厂规划与布局2、虚拟智能设备定义3、工厂生产过程仿真4、虚拟调试5、WEB方式数字孪生发布6、基于数字孪生的MES系统7、与企业已有的信息系统无缝连

接8、解决工业设计制造软件卡脖子

问题

基于数字孪生的智能制造工厂平台（山东临工）

基于数字孪生的航空发动机产品装配

荣誉客户

员工按工艺标准流程作业，作业过

程可控

全闭环质量管控，防止不良产品流

入产线

制程信息实时获取，计划和品质实

时可控

实时准确的工厂运营数据，提高经

营管理决策效率

利用有效的追溯管理工具，提高制

造运营管理水平

消除信息孤岛，提高各部门协作能

力，实现轻松管理助力企业真正实现产品全生命周期管理和以数字孪生、虚拟调试、过程追踪、故障诊断、可预测性维护和能源管理为特征的智能制造，以满足客户对信息采集、数据分析、虚实互动、精益生产、敏捷供应等的迫切需求。解决方案与产品

——生产过程智能化

产品生产制程、品质的全过程追溯

物料投入、员工作业记录准确追溯

快速报表统计，实现历史信息追溯

生产信息实时采集和共享

通过电子看板、界面监控

实时反馈生产进度可控可视可调可追目标实时掌控生产帮助您实时掌握各订单进度，随时知悉生产进度及不良品率、返工情况；可对生产工序和责任人进行及时追溯。吸引高质客户重要客户可以实时查看相关订单在产线上各个环节的生产进展、质量检测等详细数据。帮助您回复客户质询，大大提高按期交货率。

高效管理工人实时呈现产线工人产量、计划完成情况等数据，帮助您进行产线工人绩效分析（包括生产效率、废品率等各项排名）。为工人提供每日完工情况，提高工人积极性。大数据分析让您掌握企业各关键KPI指标，