智能工厂的可视化与物联网探索

6、可视化智能维护管理

    三维可视化动态设备管理平台可以对企业重点设备进行在线信息采集、报警、控制等管理。

    采集与监控：对重点设备的温度、湿度、转速、振动、开关等实时信息进行采集和分析，当工作条件出现异常时，可及时显示、报警。

    异常报警处理：一种是事故报警，包括非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号；另一种是普通报警，包括一般设备状态变化、遥信状态异常信号、模拟量越复限、节点或链路状态、遥控操作、保护操作、电压合格率、VQC功能、小电流接地选线等功能中的报警。系统能够对各类报警进行分类管理，自动推出报警提示及定位到三维场景相应的设备上，同时伴随着不同音响警报，并支持向指定人员手机发送报警信息，使用户及时捕获到运行风险或潜在风险。同时可通过三维动态方式指导过程处理。

    远程控制：可实现远程控制设备的启停、调整等，同时能在环境非正常的情况下自动或远程人为地控制各种环境调节设备（如空调、通风设备等），使工作环境恢复正常。

    助智能工厂平台，快速地搭建三维可视化动态设备管理应用，可显著降低资本支出和运营支出，减少因非计划停运造成的收入损失，实现智能工厂安全运营。在智能工厂整个生命周期内的关键工作流程中，用户大大受益于动态基础数据和其它信息系统的协作功能。智能工厂的建立和应用可以提高工厂运营和维修的效率，提高工厂整体的管理水平。

    那么，到底什么是可视化运营管理，继续往下看。

什么是可视化运营管理？

    相信大家对工业4.0、智能制造、工业物联网概念已经有所了解，但是对于可视化运营管理或许还比较陌生，可视化运营管理是最近刚兴起是一种工厂管理的创新，是建立智能工厂的重要手段。简单的说，智能工厂可视化运营管理就是可以通过3D仿真虚拟动画库直观、实时地观测工厂各种智能设备运行情况、产品生产过程、物料消耗状态甚至物流运输状态等，然后根据实时数据显示做远程的智能化控制，进而通过可视化的数据分析帮助企业管理人员挖掘数据背后的价值，从而有效的做出决策。

    智能工厂可视化运营管理的建立和应用可以提高工厂运营和维修的效率，提高工厂整体的管理水平，减少因非计划停运造成的收入损失，实现智能工厂安全运营，并在智能工厂的生命周期内为工厂节省大量的费用和资源。

智能工厂的物联网探索

    在对智能工厂的物联网应用探讨之前，先来理解智能工厂的概念，现代化智能工厂的设计理念是“四维合一”，即工业化、信息化、可视化、智能化。实现四者深度融合的关键技术是信息化技术，信息化技术必须是以采集到工厂各个环节的数据为基础的，智能工厂就是以数据为基础的信息管理平台，也可以说是一个以工厂设备基础数据为核心的数据仓库，为工厂的日常运营、维护、扩建和检维修项目提供了完整、准确和可信的基础数据。那么这种基础数据从何而来?毫无疑问，工业物联网绝对功不可没!

    工业物联网技术可以帮助工厂建立一个万物互联的交叉型网络体系，可以影响工厂中所有工业生产设备，从而实现人与设备、设备与设备之间、设备与产品、乃至产品与客户\管理\物流等进行自发性连接与沟通，并自动向最优解决方案调整，从而构建一个高度灵活性、个性化、利用最少资源进行最高效生产的工业生产体系。

    智能工厂运管管理是一个闭环价值链体系，整个环节过程为安装传感器的工业机械-机器数据的提取和存储-工业数据系统、基于机器算法和数据分析-与合适的人和机器分享数据-实体和人际网络-数据流返机器。而工厂的可视化智能运营必须以实时采集的数据为支撑，若没有来自于安装传感器或内嵌RFID的机械工业设备、产品、物料等输出的数据信息，智能工厂只能是“空中楼阁”、“黄粱美梦”，空谈而已。

可视化运营变革工厂管理

    智能工厂可以实现硬装备智能化、生产过程可视化、制造管理精益化、指挥调度数字化，全方位提升企业核心竞争力，推进智能制造发展。而对于智能工厂来讲，可视化运营管理绝不仅仅是锦上添花，它是作为促进智能工厂落地的重要管理创新手段。

    可视化运营管理由可视化智能设备、可视化智能管理和可视化智能服务构成，可视化智能设备是具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、可视化技术、智能技术的集成和深度融合;智能管理是由智能设备和人类专家共同组成，在制造过程中分析、推理、判断、构思和决策，把制造自动化的概念更新，扩展到以柔性化、智能化和高度集成化数据、业务数据为基础，针对生产设备现场的全面智能控制管理;智能服务是通过收集智能设备产业的原始信息及后台积累的数据，构建需求结构模型，进行数据挖掘和智能分析，主动给企业提供精准、高效服务。

    可视化智能设备应用涉及到多学科前沿技术。它采用基于自动化控制、信息化管理、虚拟仿真、HMI人机交互，机器学习、互联网、物联网、移动应用等技术开展了“互联网+智能设备”的应用与实践。通过HMI人机界面实现的虚拟仿真动画库是智能设备、产品与物料的三维仿真模拟、设备工作原理仿真、设备工艺仿真、设备物料消耗过程仿真和设备结构拆装仿真，对设备有极其有效的培训作用，使用者了解和掌握设备信息更加的直观和有效。应用自动化与可视化整合技术，在设备生产过程实时同步虚拟仿真、物料消耗仿真、质量检测状态仿真、设备运行预警仿真，实现智能设备的可视化运行管理。

    可视化智能工厂管理平台包括五个部分：

    1.数据采集联网系统

    2.智能控制系统

    3.三维虚拟仿真系统

    4.制造执行系统

    5.智能工厂服务系统

    3D可视化技术在可视化智能工厂管理中的作用：1.深度参与生产过程质量控制，应用3D可视化技术深度参与控制设备、实现对工艺参数的实时自动调整，提升了产品控制精度，从而确保产品质量同质化和稳定性；2.3D可视化技术在设备管理的应用，可视化降低人工技能门槛，扩展员工职业能力，标准化可以规范操作和维修；3.可视化的设备维修，能够在2秒内精准定位设备故障点，利用系统提供的设备装配或拆卸图以3D动画的形式直接指导维修步骤，跟随界面显示，可轻松完成任何类型的机械或电气设备故障维修；4.可视化的实时物料消耗数据展现，依托3D可视化技术，通过采集设备现场各生产设备的物料消耗数据，并将数据按照物料类别进行全车间机台排名，在2秒内可实现快速查询各机台的数据对比差异；5.远程的设备零备件库存查询，通过设备零备件管理系统，在以3D装配动画中可远程查询零配件的库存信息，生活周期值信息，性价比信息，帮助企业管理人员提前制造采购计划。

智能工厂可视化运营不是梦

    不可置否，无论是工业物联网，还是可视化运营对于智能工厂来讲，都不再是伪命题，可视经运营管理工厂可以以低成本实现智能工厂安全、可持续生产、运营、维护和管理，进而打破工业领域的传统工作模式，突破重重困境，确保盈利能力和长期生存能力，助力中国制造业在价值链中占据有利地位。