一种三维可视化工厂管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种三维可视化工厂管理系统，至少包括：虚拟仿真模块，其能够对生产要素和/环境要素进行虚拟仿真以得到三维虚拟工厂；数据采集模块，其至少能够采集生产要素所涉及的生产数据；3D可视化模块，其能够将生产数据与三维虚拟工厂进行关联，虚拟仿真模块配置为：基于生产要素和环境要素进行第一级三维建模以获取所述三维虚拟工厂；对三维虚拟工厂的平面投影进行分解处理以得到具有第一设定编码的若干个网格区域；对三维虚拟工厂进行交叉分解设计，以获得若干个具有不同的第二设定编码的子单元；按照不同子单元的第二设定编码进行组合以获取若干个彼此不同的第三设定编码的方式对三维虚拟工厂进行第二级三维建模。

A three-dimensional visual plant management system

【技术实现步骤摘要】
一种三维可视化工厂管理系统
本专利技术属于工厂管理
，尤其涉及一种三维可视化工厂管理系统。
技术介绍
目前，对于规模较大的制造业企业来说，通常在多个地点设置有多个工厂，每个工厂中有多个车间，每个车间中有多条生产线，每条生产线上又有多台设备。对于这样较大规模的企业来说，工厂的管理系统需要花费大量的财力来搭建，并且后期需要花费大量的人力和财力来维护其正常运行。现有技术中已存在诸多具有不同功能的工厂管理系统。例如，公开号为CN108241343A的专利文献，其公开了一种智能工厂管理平台系统，包括：智能感知层，用于对生产过程中各个信息源的数据进行汇总、整理和存储；智能数据分析层，用于对采集的各类数据进行实时分析，对设备的健康状态和产品的质量状态进行监测、评估和预测，并将分析结果在可视化人机交互界面中显示，产生相应的决策支持建议；管理与决策层，用于将分析结果和决策建议按需推送给公司管理的各个部门，为上层信息系统提供决策和计划依据。该专利技术充分挖掘历史和实时的监测数据和生产数据，对设备的健康状态进行精确地定量分析和管控，通过对设备状态的预测性分析制定合理的生产计划和维护计划，防止设备和产品因故障而失效，有效降低运维成本、提高成产效率、保障产品质量和提高市场综合竞争力。现在的工厂内布置安装了众多的生产装置和设备，在工厂的日常生产运行中，尤其是对于大型工厂，每天都有非常多的检查、维修工作来保障工厂安全、稳定运行，而工作中的交叉作业情况非常多，涉及到的工厂安全因素非常多，并且对于工厂的安全、运行、检修等工作职责分属在不同的专业部门，现场人员无法及时、方便、清楚的了解现场的生产工作环境因素，需要很多的会议和沟通工作、翻阅各个专门的管理信息系统查询信息，来判定现场的工作任务。而这对现场的工作安全又增加了不确定性的影响。因此，本专利技术旨在提供一种能够克服上述缺陷的工厂管理系统。此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
如本文所用的词语“模块”描述任一种硬件、软件或软硬件组合，其能够执行与“模块”相关联的功能。针对现有技术之不足，本专利技术提供一种三维可视化工厂管理系统，至少包括：虚拟仿真模块，其能够对生产要素和/环境要素进行虚拟仿真，使得所述生产要素和/或所述环境要素能够由物理状态转换为3D虚拟状态以得到三维虚拟工厂；数据采集模块，其至少能够采集生产要素所涉及且至少包括位置数据、属性数据和状态数据的生产数据；3D可视化模块，其能够将所述生产数据与所述三维虚拟工厂进行关联，以使得所述生产要素、所述环境要素和所述生产数据中的至少一者能够立体可视化的方式进行显示，所述虚拟仿真模块配置为：基于所述生产要素和位于所述生产要素周边设定距离内的环境要素进行第一级三维建模以获取所述三维虚拟工厂；按照网格划分的方式对三维虚拟工厂的平面投影进行分解处理以得到具有彼此各异的第一设定编码的若干个网格区域；至少基于工艺系统维度、空间方位维度和专业类型维度对三维虚拟工厂进行交叉分解设计，以获得若干个层级由大至小，且具有不同的第二设定编码的子单元；按照不同子单元的第二设定编码进行组合以获取若干个彼此不同的第三设定编码的方式对三维虚拟工厂进行第二级三维建模。根据一种优选实施方式，所述第三设定编码能够通过层级由大至小排列的若干个子单元所分别对应的第二设定编码进行依次排列组合以确定，其中，层级最小的子单元内所包含的生产要素配置为以工厂的设施设备主数据为标准进行文件内的模型节点命名。根据一种优选实施方式，所述虚拟仿真模块基于所述第二级三维建模能够获得具有以树状结构分解排布，且能够通过所述第一设定编码、所述第二设定编码和所述第三设定编码中的至少一者进行表示的若干个模型节点，位于树状结构最末端的模型节点能够以工厂的设施设备主数据为标准进行文件内的模型节点命名。根据一种优选实施方式，所述工艺系统维度用于表征生产要素对应在工厂工艺流程中的上下游生产相关关系；所述空间方位维度用于表征生产要素在工厂的区域内的空间位置关系；所述专业类型维度用于表征生产要素所属的工厂专业所属领域。根据一种优选实施方式，所述三维可视化工厂管理系统还包括：数据接口，其能够用于实现三维可视化工厂管理系统与其他的工厂管理系统之间的双向通信，使得包括但不限于工单数据、备品备件数据、工作人员位置、设备实时运行数据在内的其他生产数据能够传输至三维可视化工厂管理系统；数据分析模块，能够基于数据采集模块采集的生产数据和所述数据接口接收的其他生产数据对生产要素的生产状态进行评估；决策管理模块，其能够用于接收数据分析模块生成的评估结果，并将其传输至其所涉及的生产部门所配备的3D可视化模块。根据一种优选实施方式，所述三维可视化工厂管理系统还包括编码解析模块，其中，所述编码解析模块配置为能够对所述第一设定编码、所述第二设定编码和所述第三设定编码中的至少一者进行解析，以将所述第一设定编码、所述第二设定编码和所述第三设定编码中的至少一者由能够被计算机识别的计算机语言转换为能够被人识别且唯一的自然语言。根据一种优选实施方式，所述三维可视化工厂管理系统还包括至少能够与所述编码解析模块通信地耦合的至少一个移动终端，在工厂的实体物理环境中，所述生产要素和所述环境要素均能够配置能够直观显示的第一设定编码、第二设定编码和第三设定编码中的至少一者，使得所述移动终端至少能够基于图像扫描的方式对所述第一设定编码、第二设定编码和第三设定编码中的至少一者进行扫描，以获得与该生产要素或环境要素相对应的自然语言和所有生产数据。本专利技术还提供一种建模方法，至少包括如下步骤：对生产要素和/或环境要素进行虚拟仿真，使得所述生产要素和/或所述环境要素能够由物理状态转换为3D虚拟状态以得到三维虚拟工厂；采集生产要素所涉及且至少包括位置数据、属性数据和状态数据的生产数据，其中，将所述生产数据与所述三维虚拟工厂进行关联，以使得所述生产要素、所述环境要素和所述生产数据中的至少一者能够立体可视化的方式进行显示；基于所述生产要素和位于所述生产要素周边设定距离内的环境要素进行第一级三维建模以获取所述三维虚拟工厂；按照网格划分的方式对三维虚拟工厂的平面投影进行分解处理以得到具有彼此各异的第一设定编码的若干个网格区域；至少基于工艺系统维度、空间方位维度和专业类型维度对三维虚拟工厂进行交叉分解设计，以获得若干个层级由大至小，且具有不同的第二设定编码的子单元；按照不同子单元的第二设定编码进行组合以获取若干个彼此不同的第三设定编码的方式对三维虚拟工厂进行第二级三维建模。本专利技术还提供一种三维可视化工厂管理方法，至少包括如下步骤：配置能够对生产要素和/或环境要素进行虚拟仿真的虚拟仿真模块，使得所述生产要素和/或所述环境要素能够由物理状态转换为3D虚拟状态以得到三维虚拟工厂；配置至少能够采集生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维可视化工厂管理系统，至少包括：/n虚拟仿真模块(1)，其能够对生产要素和/或环境要素进行虚拟仿真以得到三维虚拟工厂；/n数据采集模块(2)，其至少能够采集生产要素所涉及的生产数据；/n3D可视化模块(6)，其能够将所述生产数据与所述三维虚拟工厂进行关联，/n其特征在于，/n所述虚拟仿真模块(1)配置为：/n基于所述生产要素和所述环境要素进行第一级三维建模以获取所述三维虚拟工厂；/n对三维虚拟工厂的平面投影进行分解处理以得到具有第一设定编码的若干个网格区域；/n对三维虚拟工厂进行交叉分解设计，以获得若干个具有不同的第二设定编码的子单元；/n按照不同子单元的第二设定编码进行组合以获取若干个彼此不同的第三设定编码的方式对三维虚拟工厂进行第二级三维建模。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维可视化工厂管理系统，至少包括：
虚拟仿真模块(1)，其能够对生产要素和/或环境要素进行虚拟仿真以得到三维虚拟工厂；
数据采集模块(2)，其至少能够采集生产要素所涉及的生产数据；
3D可视化模块(6)，其能够将所述生产数据与所述三维虚拟工厂进行关联，
其特征在于，
所述虚拟仿真模块(1)配置为：
基于所述生产要素和所述环境要素进行第一级三维建模以获取所述三维虚拟工厂；
对三维虚拟工厂的平面投影进行分解处理以得到具有第一设定编码的若干个网格区域；
对三维虚拟工厂进行交叉分解设计，以获得若干个具有不同的第二设定编码的子单元；
按照不同子单元的第二设定编码进行组合以获取若干个彼此不同的第三设定编码的方式对三维虚拟工厂进行第二级三维建模。


2.根据权利要求1所述的三维可视化工厂管理系统，其特征在于，所述第三设定编码能够通过层级由大至小排列的若干个子单元所分别对应的第二设定编码进行依次排列组合以确定，其中，层级最小的子单元内所包含的生产要素配置为以工厂的设施设备主数据为标准进行文件内的模型节点命名。


3.根据权利要求2所述的三维可视化工厂管理系统，其特征在于，所述虚拟仿真模块(1)基于所述第二级三维建模能够获得具有以树状结构分解排布，且能够通过所述第一设定编码、所述第二设定编码和所述第三设定编码中的至少一者进行表示的若干个模型节点，位于树状结构最末端的模型节点能够以工厂的设施设备主数据为标准进行文件内的模型节点命名。


4.根据权利要求3所述的三维可视化工厂管理系统，其特征在于，所述工艺系统维度用于表征生产要素对应在工厂工艺流程中的上下游生产相关关系；所述空间方位维度用于表征生产要素在工厂的区域内的空间位置关系；所述专业类型维度用于表征生产要素所属的工厂专业所属领域。


5.根据权利要求4所述的三维可视化工厂管理系统，其特征在于，所述三维可视化工厂管理系统还包括：
数据接口(5)，其能够用于实现三维可视化工厂管理系统与其他的工厂管理系统之间的双向通信，使得包括但不限于工单数据、备品备件数据、工作人员位置、设备实时运行数据在内的其他生产数据能够传输至三维可视化工厂管理系统；
数据分析模块(3)，能够基于数据采集模块(2)采集的生产数据和所述数据接口(5)接收的其他生产数据对生产要素的生产状态进行评估；
决策管理模块(4)，其能够用于接收数据分析模块(3)生成的评估结果，并将其传输至其所涉及的生产部门所配备的3D可视化模块(6)。


6.根据权利要求5所述的三维可视化工厂管理系统，其特征在于，所述三维可视化工厂管理系统还包括编码解析模块(8)，其中，所述编码解析模块(8)配置为能够对所述第一设定编码、所述第二设定编码和所述第三设定编码中的至少一者进行解析，以将所述第一设定编码、所述第二设定编码和所述第三设定编码中的至少一者由能够被计算机识别的计算机语言转换为能够被人识别且唯一的自然语言。


7.根据权利要求6所述的三维可视化工厂管理系统，其特征在于，所述三维可视化工厂管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劲松，
申请(专利权)人：北京达美盛软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11