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天津银丰数字孪生系统


一、天津银丰数字孪生系统


    


  

      银丰数字孪生系统,采用自动化加工设备和管理软件,经过科学的工艺流程,对产品进行自动化加工。综合应用人工智能、图像识别、数字孪生、自动化控制等科技前沿技术,形成理论、系统、平台、装备等一系列融合,实现产品加工的智能管理与无极调控。人工智能识别二维箍筋、板筋、网片、桁架、构件等产品图纸,数据自动转换加工,比人工识图提高20倍效率加工设备的数字孪生智能管控系统,完成生产过程的虚拟分析,提供实时管控策略,提高生产效率。生产成本极大的降低:以柔性焊网机为例,使用自动识图软件、数字孪生系统控制,日产40吨,可节约6名拆图技术人员、3名MES物料编码录入人员、40名钢筋绑扎检验人员。与人工绑扎钢筋网片对比加工钢筋网片每吨可节省500元以上

MES生产管理系统可以对施工安装、构件及钢筋制品的加工过程至原材料采购进行追溯性管理,确保溯源清晰,杜绝偷工减料,严格把控全过程质量,减少业主的顾虑;MES生产管理系统还可以展示全流程中生产进度及各环节库存状态,确保施工进度可控。



二、银丰数字孪生系统内容

一)系统概述

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、 多物理量、多尺度、多概率的~过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对 应实体的全生命周期过程。

钢筋加工产线的数字孪生管控平台分为数据孪生感知、智能理解、智慧管理三个方面。数据孪生感知模型包括数字展示、~预警。数字孪生智能理解包括图纸识别、下单协调、软件对接、成品清单。数字孪生智慧管理包括启停管理、 物料管理、用户权限管理。

二)系统功能

2.1 图纸识别后设备加工,自动导出BOM编码到MES系统(不用手工录入编码)

利用人工智能算法,自动识别并提取出 CAD图纸中钢筋网片、箍筋、构件等各种类型产品的关键信息,替代传统生产加工依靠人工读图的环节,实现效率高 、准确提取。经测试,1 131张的钢筋网片图纸从拆分、提取到实际加工的整个过程 仅需 1h 以内,准确率达 100%, 如图 1 2所示:

a1 131 张的钢筋网片图纸

b)自动拆分、按序编号

c)软件自动提取

1   钢筋网片自动提取

   

                                  (a)箍筋图纸                         b)箍筋提取结果

2    箍筋自动提取

2.2 数字孪生模型

数字孪生是作为实现物理空间与虚拟空间交互融合的较佳途径, 其载体正是自动化加工设备的数字孪生模型,例如:数控钢筋弯箍机、柔性焊网机、数控钢筋桁架生产线三台设备的数字孪生,如图 3


a)柔性焊网机

b)数控钢筋弯箍机

c)数控钢筋桁架生产线

3    三台设备的数字孪生模型

2.3 设备 PLC 采集系统

通过 Modbus 协议开发网片机、弯箍机及桁架机等运行状态的 PLC实时采集 系统, 将模型和设备的主要动作关联起来, 实现对数控钢筋弯箍机、数控钢筋桁架生产线、柔性焊网机生产全过程管理进行三维可视化展示,如图4所示。

  

                                                   (aPLC 采集软件界面                 b)设备联调测试成功

4   PLC 采集软件界面

2.4  ~预警模块

通过物联网技术实时采集钢筋加工设备的电压、气压、水温及油温等参数,动态监测钢筋加工过程中各个重要参数的变化,当超出阈值时及时报警, 为实现 ~生产提供依据,如图5 所示。

5 ~预警

2.5 MES 系统对接模块

通过与 MES 系统中项目统计、产量信息及生产计划等功能模块的对接,实现对生产过程的透明化监督和效率高 率管理,如图6所示。

6    MES 系统对接

2.6数字孪生云平台

将数字孪生模型展示、设备 PLC采集系统、~预警及与 MES 对接等功能

集成在数字孪生云平台中, 构建人工智能虚拟大脑实时分析各种数据来源, 实现项目信息实时监测管理控制, 从而达成生产运行自动化和智能化, 支持动态环境下的快速变化和精准决策,如图 7 所示。

a)数字孪生云平台登录界面

b)柔性焊网机数字孪生云平台大屏展示

c)数控钢筋弯箍机数字孪生云平台大屏展示

7   数字孪生云平台

2.7  其余功能模块

权限管理、系统管理、及日志管理等功能已在数字孪生云平台实现,可根据需求增加功能。

8    数字孪生云平台功能展示


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