过程工厂数字孪生的解决方案与实现
1. 过程工厂数字孪生的解决方案思路
为现有过程工厂构建数字孪生,旨在为建筑环境中的进一步工程活动提供可用的解决方案,缩小现实工厂与虚拟工厂之间的差距,无缝扩展并支持过程工业中的数字工厂信息管理。
在智能技术系统的开发中,记录和复用已有的解决方案知识是成功的重要保证。一种有前景的方法是使用解决方案模式,它代表抽象的问题 - 解决方案对。为避免在开发后期进行耗时且成本高昂的迭代,应在系统设计阶段早期考虑相关的解决方案知识。相关的七种模式的系统方法可用于在多维知识空间中绘制解决方案。
在实际应用中,该解决方案应作为一种全球可用的服务呈现。客户将工厂的扫描点云放入交换内存,随后就能获得可在其CAD系统中进行工厂工程处理的3D数字孪生模型。基于以往的研发成果,在棕地环境中实现快速、精确且强大的对象识别,是在桌面计算机上实现数字孪生的先决条件。与手动重新制作相比,部分语义丰富的对象重建的成本效益比必须合理。
该解决方案在处理点云数据时采用供应商中立的环境,不仅能与多个客户环境无缝协作,还能在不同环境之间进行转移。它不仅满足监管规则,还支持数字工厂信息管理,并且可以按照标准生成动态过程仿真模型。
然而,需要注意的是,该解决方案依赖于分包商提供的输入扫描数据的完整性和质量。尽管现代扫描仪能提供准确可靠的数据,但少量无法自动识别的扫描错误可能会影响整个项目。因此,需要对数字孪生的生成过程进行适当监控。
2. 实现过程工厂数字孪生的关键技术
- 计算机视觉与对象识别:计算机视觉是一个跨学科的科学领域,利用计算机对视觉数据进行深入理解