在智慧工廠的建設(shè)中結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),??梢杂行У慕档蜕a(chǎn)成本、節(jié)能降耗,、優(yōu)化工藝流程,,是由制造向智造的必然選擇。智慧工廠是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對工廠人員和設(shè)備進(jìn)行信息管理和服務(wù),,使得工廠形成萬物互聯(lián)和管理統(tǒng)一,,實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的互聯(lián)互通,幫助提高工廠的生產(chǎn)效率,、降低生產(chǎn)成本,、優(yōu)化設(shè)備運行狀態(tài)和節(jié)能降耗,將工業(yè)制造與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用結(jié)合構(gòu)建智造生產(chǎn)區(qū),。
煉廠,,電廠,,油田處理廠及制造工廠(如鋼廠)等大型復(fù)雜生產(chǎn)工藝運行過程中,操作員需要直觀地了解現(xiàn)場工藝走向,,才能夠更好地管理生產(chǎn),,處理緊急情況。交互式三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展為工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用提供了一個直觀有效地工具,。
交互式三維虛擬工藝展示系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)與信息系統(tǒng)結(jié)合形成了一套完整的生產(chǎn)輔助工具,。即可以作為生產(chǎn)運行的輔助系統(tǒng),也可以用于生產(chǎn)過程培訓(xùn),。同時,,還可以擴(kuò)展為交互式三維應(yīng)急預(yù)案。
1.整體架構(gòu)
交互式三維虛擬工藝展示系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)為模塊式結(jié)構(gòu),,分別由三維系統(tǒng)應(yīng)用模塊,,邏輯控制模塊,數(shù)據(jù)庫模塊,,操作界面,擴(kuò)展接口所構(gòu)成,。實現(xiàn)二維數(shù)據(jù)和三維場景 通過邏輯控制對接,,即二維數(shù)據(jù)通過調(diào)用接口函數(shù)反饋到三維場景,而三維場景通過觸發(fā)事件調(diào)用二維數(shù)據(jù)庫,,比較終用戶通過客戶端或者網(wǎng)頁操作本系統(tǒng),。
交互式三維虛擬工藝展示系統(tǒng)采用C/S方式構(gòu)架,三維客戶端可以通過Internet從遠(yuǎn)程服務(wù)器上下載安裝應(yīng)用,,也可以直接使用客戶端程序從本地安裝,,更新文件,適應(yīng)性強(qiáng),,即可滿足網(wǎng)絡(luò)條件好的情況下從服務(wù)器動態(tài)下載也滿足了網(wǎng)絡(luò)條件差時直接從本地加載數(shù)據(jù),。
針對客戶機(jī)器配置普遍不高的現(xiàn)狀,我們采用了各種先進(jìn)技術(shù)來優(yōu)化數(shù)據(jù)和場景渲染,,以此來降低對機(jī)器的要求,,并開放了性能效果顯示級別自定義,使本系統(tǒng)在中等配置及以上的機(jī)器上都可以流暢的運行,。
◆場景數(shù)據(jù)量及先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用
工業(yè)應(yīng)用三維場景一般規(guī)模較大,,往往會把作業(yè)區(qū)及所在地形地貌建筑進(jìn)行模擬,或者所模擬區(qū)域機(jī)械設(shè)備眾多,,這就需要采用多線程技術(shù),、三維數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、動態(tài)內(nèi)存(顯存)管理技術(shù)及按需加載技術(shù)來支持大場景的渲染,,使場景瀏覽流暢自如,。
2. 功能簡介
交互式三維虛擬工藝展示系統(tǒng)一般要實現(xiàn)的基本功能為全場/區(qū)域/定點定位查看,,信息檢查,模型信息查詢,,設(shè)備管理,、流程查看,沿流程漫游等,。
該部分實現(xiàn)了管網(wǎng)儲備庫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和三維場景的無縫整合,,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫->客戶端->三維設(shè)備及三維設(shè)備->數(shù)據(jù)庫->客戶端的數(shù)據(jù)傳遞鏈條。
(1)全景漫游觀看:三維場景的交互式角色漫游,,快速的交通工具漫游,,人性化的場景瀏覽參數(shù)設(shè)置
(2)可視化的交互控制:全景縮放,平移,,旋轉(zhuǎn)
(3)預(yù)置線路漫游:按照預(yù)置線路漫游觀看
(4)***定位:按照索引條件,,直接到達(dá)搜索位置
(5)預(yù)置及實時參數(shù)顯示:設(shè)施數(shù)據(jù)顯示,實時參數(shù)顯示,。
2)工藝流程交互式查看
(1)多種工藝流程動態(tài)顯示:流程選擇,,顏色定義,設(shè)備狀態(tài)顯示
(2)流程漫游查看:自動漫游,,手動漫游
(3)流程圖文說明:數(shù)據(jù),,圖片,視頻查看
(4)實時參數(shù)顯示:儀表顯示,,開關(guān)狀態(tài)顯示,,大數(shù)顯示
3)設(shè)備數(shù)據(jù)交互查看
(1)設(shè)備數(shù)據(jù)庫:設(shè)備說明書,參數(shù)表,,原理演示
(2)參數(shù)查看:設(shè)備選擇,,參數(shù)查看
(3)設(shè)備查詢:設(shè)備查詢單位
4)應(yīng)急演練系統(tǒng)應(yīng)用
(1)預(yù)置三維緊急故障:場景,觸發(fā)原因,,故障過程演示
(2)故障處理預(yù)案:資源配置,,預(yù)案啟動
(3)預(yù)案說明:文字說明,圖片展示,,視頻
5)培訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用
(1)操作培訓(xùn):流程演示,,操作過程演示,仿真系統(tǒng)接口
(2)巡檢培訓(xùn):自動巡檢,,手動巡檢
(3)設(shè)備系統(tǒng)演練:設(shè)備拆解,,原理演示,圖文說明
(4)考核系統(tǒng):題庫,,考核管理
未來中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將分三個階段進(jìn)行:到2025年,,覆蓋各地區(qū)、各行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施基本建成,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析體系不斷健全并規(guī)?;茝V,,基本形成具備國際競爭力的基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)體系;到2035年,建成國際**的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和平臺,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全面深度應(yīng)用并在優(yōu)勢行業(yè)形成創(chuàng)新引領(lǐng)能力,,重點領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國際**;到本世紀(jì)中葉,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展能力,、技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系以及融合應(yīng)用等全面達(dá)到國際先進(jìn)水平,,綜合實力進(jìn)入世界前列。目前,,在有關(guān)“智慧工廠”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的認(rèn)識上,,還存在一些錯誤的理念,比如用機(jī)器人代替人工就等于邁入了智慧工廠的大門,。