基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统技术方案

本发明专利技术公开了基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统，包括综合管理单元、生产管理单元、巡检管理单元和仓库管理单元。有益效果在于：本发明专利技术基于数字孪生技术，融合工业大数据、物联网、人工智能等各类信息技术，依托三维仿真技术，整合厂区现有信息系统的数据资源，实现数字孪生工厂、设备运维监测、智能管网监测、综合安防监测、便捷通行监测、能效管理监测、生产管理监测、仓储物流监测等多种功能，构建工厂的三维展示、监控、告警、定位、分析一体化的3D可视化平台，有效提高了厂区综合监管能力，降低了企业厂区运营成本，实现了企业厂区管理精细化、决策科学化和服务高效化。决策科学化和服务高效化。决策科学化和服务高效化。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统


[0001]本专利技术涉及到工厂管理
，尤其涉及基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统。

技术介绍

[0002]近年来，中国的制造业快速发展，很多企业的规模日益扩大，现代化的工厂企业包含了人员接待处、会议室、行政办公楼、研发基地、生产车间、仓储物流园区、员工餐厅、后勤中心、停车场等多个场所的综合区域，从管理上来看，涉及到人员、车辆、物资、场所、业务流动等，单纯依靠人工进行管控，工厂企业无疑成为了一座座信息孤岛，没有统一的信息流向。对于管理者来说，无法实现对全辖区内所有物资、车辆、人员、资源的综合管理和分析，实时了解掌控全区范围内的资源运行情况。因此通过科学的手段，帮助企业管理及决策人员实现人员出入信息化、车辆出入信息化、厂区管理过程化、员工管理信息化、员工生活信息化及经营决策一体化、情景化的管理模式，已成为企业建设的必然趋势。
[0003]目前在工厂管理过程中存在以下问题：
[0004]1、监控工具散、管控难度高，工厂内监控管理系统繁多，且均独立运行分散管理，运维人员无法实时、全面、准确地了解现场生产情况和工序流程；
[0005]2、生产系统多、统筹管理难，生产数据分散在不同管理平台，管理决策需要统筹全局数据进行分析，而分散割裂的数据无法支撑管理者进行高效决策；
[0006]3、巡检工作繁、运维压力大，工厂具有厂区规模大、生产设备多、监控设备散等特点，巡检主要依赖人力，压力大成本高，运维人员无法及时发现问题；
[0007]4、仓储物料多、批次追朔难，ERP、BOM等信息的追朔性差，信息统计滞后，物料及库存管理难度大。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统。
[0009]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0010]基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统，包括综合管理单元、生产管理单元、巡检管理单元和仓库管理单元，其中所述综合管理单元包括便捷通行模块、综合态势管理模块、能效管理模块、应急调度管理模块和人员管理模块；所述生产管理单元包括生产进度管控模块和工序流转管理模块；所述巡检管理单元包括智能巡检模块、综合安防监测模块、智能管网监测模块和设备运维监测模块；所述仓库管理单元包括仓库空间管理模块、物料堆存管理模块和运输车辆管理模块。
[0011]进一步的，所述便捷通行模块主要用于对厂区人员、车辆通行、车位运用、人员密度等进行实时监测，并支持对人脸、车牌辨认后进行剖析研判，并对人员车辆异常滞留状况进行可视化告警，协助管理者实时掌握厂区通行态势；所述综合态势管理模块基于BIM模型
数据，通过三维建模，对厂区外部楼宇建筑到建筑内部空间结构进行三维展示，实现监管区域三维全景可视化，支持各类型数据源接入，融合多端业务系统数据，对设施运维、园区安防、能效管理、经营情况等关键指标分析呈现，辅助对全工厂的管理运行，减少人工投入和加强管控。
[0012]进一步的，所述能效管理模块用于对厂区供排水、供气、动力能耗等各个子系统运转态势进行实时监控，支持对各范畴运转关键目标进行多维可视剖析，支持能耗趋向剖析、能耗目标综合考评；所述人员管理模块用于对车辆、人员、设备、值班信息、日常事物等数据进行多维度可视化监测与关联显示，直观展示执勤区域信息和执勤人员状况，为勤务指挥调度提供信息支撑。
[0013]进一步的，所述应急调度管理模块针对设备故障、突发火情等各类安全事件，基于时间、空间、指标等多个维度建立数据阈值告警触发规则，并支持集成视频巡检、流量监测、电子围栏等系统数据，自动监控各类焦点事件的发展状态，进行可视化自动告警，集成各类前端感知设备采集的实时数据，对厂区内各类突发事件的发生地、实时态势、处置情况等信息进行可视化监测，支持智能化筛选查看事件发生地周边监控视频、应急资源，同时智能化呈现最近安保人员及相关联系信息，方便指挥人员进行判定和分析，为突发事件处置提供决策支持，提高管理者对突发事件处理效率。
[0014]进一步的，所述生产进度管控模块以工厂厂区、厂房真实生产线的仿真场景为基础，通过三维建模,还原厂房内部生产/监管等设备运转情况、生产流程状态，实现虚拟世界和物理世界的相互映射，实时反映产品生产流程和进度，设备运行状态，生产安全情况，对异常流转的生产过程进行管控，实现远程调度，提高产品的产量及质量，并对生产车间内的工组进行管理，优化工时分配，提高生产效率，通过真实世界的虚拟呈现，实现厂区工序流转的全方面监控管理；所述工序流转管理模块以真实厂房生产线的仿真场景为进出，对各个工段、重要设备、运转流程等管理要素进行真实还原，对产品生产流程、生产进度、生产流程等进行可视化监测，完成厂区工序流转的全方面监控管理。
[0015]进一步的，所述智能巡检模块结合视频智能剖析、智能定位、智能研判技术，对厂区任务车间、库房、消防设施等管理要素进行可视化巡检监测，并可对异常情况进行实时告警、智能化调取周边监控视频；所述综合安防监测模块对厂区重点部位、人员、车辆、告警事情等要素进行实时监测，支持安防报警事情疾速显示、定位，实时调取事情周边监控视频，辅佐管理者有效提升厂区平安管控效能。
[0016]进一步的，所述智能管网监测模块对地下管网及综合管廊的地位、散布、运转形态进行智能化可视监测和片面感知，提升管理者对厂区管网全方位感知、综合性预判、一体化管控的能力和效率；所述设备运维监测模块是经过精细化三维建模，对各类设备进行真实复现，并对各类设备具体位置、类型、运转环境、运转形态等信息进行实时监控，支持设备运转异常实时告警、详细信息查询，辅佐管理者直观掌握设备运转形态。
[0017]进一步的，所述仓库空间管理模块通过三维建模对仓储空间的内外部环境以及修建外部空间结构进行三维展现，对厂区仓储空间和环境形态进行实时监测，提升管理者对厂区各类仓储库房监管效能；所述物料堆存管理模块通过三维建模真实再现物料堆放场景，支持设立电子围网，对不同类型堆存物料进行分区监测，并对混杂堆放进行告警，支持详细信息查询，辅佐管理者进步物料堆存场地监管力度；所述运输车辆管理模块支持对货
物运输车辆的地位、速度、运转轨迹等信息进行实时监测，并可对车辆超速、偏航等异常形态实时可视化告警；支持查询详细车辆的详细信息，完成对物流车辆的全方位运转监控。
[0018]本专利技术的有益效果在于：
[0019]本专利技术基于数字孪生技术，融合工业大数据、物联网、人工智能等各类信息技术，依托三维仿真技术，整合厂区现有信息系统的数据资源，实现数字孪生工厂、设备运维监测、智能管网监测、综合安防监测、便捷通行监测、能效管理监测、生产管理监测、仓储物流监测等多种功能，构建工厂的三维展示、监控、告警、定位、分析一体化的3D可视化平台，有效提高了厂区综合监管能力，降低了企业厂区运营成本，实现了企业厂区管理精细化、决策科学化和服务高效化。
附图说明
[0020]图1为本专利技术所述的基于数字孪生技术的智本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统，其特征在于：包括综合管理单元、生产管理单元、巡检管理单元和仓库管理单元，其中所述综合管理单元包括便捷通行模块、综合态势管理模块、能效管理模块、应急调度管理模块和人员管理模块；所述生产管理单元包括生产进度管控模块和工序流转管理模块；所述巡检管理单元包括智能巡检模块、综合安防监测模块、智能管网监测模块和设备运维监测模块；所述仓库管理单元包括仓库空间管理模块、物料堆存管理模块和运输车辆管理模块。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统，其特征在于：所述便捷通行模块主要用于对厂区人员、车辆通行、车位运用、人员密度等进行实时监测，并支持对人脸、车牌辨认后进行剖析研判，并对人员车辆异常滞留状况进行可视化告警，协助管理者实时掌握厂区通行态势；所述综合态势管理模块基于BIM模型数据，通过三维建模，对厂区外部楼宇建筑到建筑内部空间结构进行三维展示，实现监管区域三维全景可视化，支持各类型数据源接入，融合多端业务系统数据，对设施运维、园区安防、能效管理、经营情况等关键指标分析呈现，辅助对全工厂的管理运行，减少人工投入和加强管控。3.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统，其特征在于：所述能效管理模块用于对厂区供排水、供气、动力能耗等各个子系统运转态势进行实时监控，支持对各范畴运转关键目标进行多维可视剖析，支持能耗趋向剖析、能耗目标综合考评；所述人员管理模块用于对车辆、人员、设备、值班信息、日常事物等数据进行多维度可视化监测与关联显示，直观展示执勤区域信息和执勤人员状况，为勤务指挥调度提供信息支撑。4.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统，其特征在于：所述应急调度管理模块针对设备故障、突发火情等各类安全事件，基于时间、空间、指标等多个维度建立数据阈值告警触发规则，并支持集成视频巡检、流量监测、电子围栏等系统数据，自动监控各类焦点事件的发展状态，进行可视化自动告警，集成各类前端感知设备采集的实时数据，对厂区内各类突发事件的发生地、实时态势、处置情况等信息进行可视化监测，支持智能化筛选查看事件发生地周边监控视频、应急资源，同时智能化呈现最近安保人员及相关联系信息，方便指挥人员进行判定和分析，为突发事件处置提供决策支持，提高管理者对突发事件处理效率。5.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的智慧工厂管理系统，其特征在于：所述生产进度管控模块以工厂厂...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛霏羽，
申请(专利权)人：盐城良笔数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：