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智能工厂如何TPM管理可视化

发布时间:2017-03-17
关键字:智能工厂 TPM管理 
随着时代的发展,工业4.0概念以及中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领《中国制造2025》的出台,工业领域的传统工作模式受到了巨大的挑战,尤其是在确保盈利能力和长期生存能力方面,化工、电力、交通、制造等行业的业主面临着前所未有的挑战。

    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。
 
    可视化在线培训管理
  
    1.交互操作培训
  
    三维可视化动态设备管理平台实现操作流程演示学习与在线考核,用于对生产装置所采用的技术方案、装置内各主要设备之间的关系及物流走向等内容进行讲解。演示学习以文字介绍、视点变换、动作模拟等方式对操作流程进行模拟演示,以被动接受的方式让使用人员熟悉装置操作流程;在线考核功能是在操作流程进行演示学习的基础上,让使用人员以虚拟角色的身份在三维场景中通过主动操作(开关阀门)的方式来引导流程走向,达到全面熟悉操作流程的目的。
 
    2.典型设备培训
 
    典型设备培训是针对典型设备进行可视化培训,依托三维仿真及虚拟现实技术为技术支撑,制作典型设备的高精度3D模型,在高精度3D设备模型基础上,制作出生动、形象的三维动画视频培训课件,从而实现对设备基本信息、结构组成、工作原理、标准操作以及故障分析等内容进行可视化培训。
  
    基础信息:主要对设备的名称、类型、用途、特点等基本信息进行演示讲解。
  
    设备结构:主要通过对高精度设备3D模型进行结构拆分或剖切,对设备的结构组成及各组件名称等信息进行动态演示讲解。
 
主风机设备结构示意图
 
    主风机设备结构示意图
 
    工作原理:运用虚拟现实技术,模拟设备正常工作时的运行状态,对设备的工作原理进行动态演示讲解。
  
    标准操作:主要是对设备实际操作过程中需要遵循的标准规范进行动态演示讲解。
 
    故障分析:主要对设备的常见故障及解决方法罗列总结进行动态演示讲解。
 
    3.设备的拆解、组装(人机互动式训练)
  
    在完成典型设备培训课件的基础上,建立高精度3D设备模型数据库,任意选择将要进行操作的设备模型,在3D引擎平台的支持下,进行人机交互式训练,在界面中通过点击3D模型的某组件,实现将模型组件从模型上拆解出来,展示模型“从整到零,从零到整”的过程,同时显示各组件名称,从而帮助培训对象深化对设备结构的掌握程度。为其在以后设备维修作业中提供形象化的理论支持。
 
    4.应急演练培训
 
    三维可视化动态设备管理平台可利用三维虚拟现实平台为相关人员提供“角色”动画演练,熟悉厂内重大事故预案的模拟场景,模拟整个应急预案,并进行推演。
 
应急演练培训流程图
 
    应急演练培训流程图
 
    应急演练培训是指基于虚拟现实技术的新颖培训模式,是将整个实际演练过程在计算机上的实现。利用虚拟现实技术生成的一类适用于进行应急演练的三维仿真交互式事故场景环境(现实世界真实场景的再现),使学员感觉“身临其境”一般,产生与真实情况下同样的视觉及听觉感受。在虚拟现实技术支持下,虚拟场景中所涉及的事物与真实场景中有着极高的相似度,操作方法也一样,不论是整个安全事故发展过程,还是各类场景的现象都具有与真实世界一样的逼真效果(如设备的运行状态、排液、排气、泄漏、着火、冒烟等逼真效果),具有极高的画面冲击力以及强烈的浸没感、真实感,使学员在整个应急演练过程中犹如在真实演练一般。
  
    基于计算机的虚拟事故环境可以为所有学员在任何时间、地点提供应急演练环境。此外,通过对灾害现场和灾害过程的模拟仿真、情景再现,系统为学员在计算机系统上提供执行各项应急救援任务的三维虚拟事故环境,学员在此环境中按照职能和任务的不同,扮演不同的角色进行应急任务演练,同时在互联网技术支持下,可实现局域网内各角色相互合作,多人协同演练,完成所设定的应急任务,同时也可进行救援竞赛,以考核培训对象对应急预案的掌握程度。
 
    在这种不受时间、空间限制的应急演练培训,使得员工无论是在知识学习、能力创新,还是在经验积累、技能训练等方面都可以收到意想不到的效果。无论是重复利用性、节约成本方面,还是从发展的角度来看,利用应急演练培训模式对学员进行培训已经成为一种趋势。
 
    结语
 
    总而言之,借助数字化工厂平台,快速地搭建TnPM三维可视化动态设备管理应用,可显著降低资本支出(CAPEX)和运营支出(OPEX),减少因非计划停运造成的收入损失,实现工厂安全运营。在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。数字化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,并在工厂的生命周期内为工厂节省大量的费用和资源。
 
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