数字孪生技术在智能车间建设中的应用

为实现对车间／ 产线现场设备工作状态信息，加工工艺参数信息，车间物料周转过程、工件工艺质量信息、加工过程中的能源损耗信息等的在线监测、分析与故障预警，有必要建设一个生产过程监测系统，全面实现车间设备和生产执行情况的集中监测、预警管理，实现生产过程的透明可控。本文介绍的智能车间建设方案采用CIMPro孪大师数字孪生平台作为核心技术支撑，实现了对生产设备、工艺流程及车间运行的三维可视化、智能化管控与故障预警。

1 研究内容

本研究以CIMPro孪大师平台为底座，构建产线的三维实时监控系统。该平台通过以下方式实现数字孪生应用：

• 直接对接PLC、WMS、ERP等工业系统数据，实现物理机床电气系统的数字化映射
• 支持Catia、SolidWorks、UG、Creo等工业模型导入，构建高精度数字孪生体虚拟模型和场景
• 零代码实现工业动画，为客户/领导/员工提供强烈的沉浸感体验

2 关键技术研究

2.1 数据建模和渲染技术

对数据进行分析建模是数字孪生技术的重要基础，通过使用数字孪生技术与数据建模结合在一起，能够在数字空间中对产线的运行过程进行同步映照。 利用工业物联网结合物理实体产线的实际运行数据，对产线数字孪生体进行模型构建、运动链接、环境搭建，利用产线的数字孪生体对物理机床的整个生命周期进行仿真、监控、调试以及控制等操作，完成虚实相融、以虚概实的数字化。

▲ CIMPro平台支持外部导入的工业模型建模软件

CIMPro在车间和设备模型的后处理中可以提供：

• 工业