工业4.0：智慧工厂数字孪生Web3D可视化物联网系统

智能工厂是一个网络物理系统，它使用先进技术来分析数据、推动自动化流程并随时学习。

建设背景

市场背景

智慧工厂是实现企业转型升级的一条优化路径。智慧工厂产业链涉及范围广泛，包括传感器、控制系统、监控系统、计算机网络系统、工业软件、工业机器人等。中国智慧工厂市场规模8560亿元。根据当前各行业建设智慧工厂的热情及扩张速度，预计未来几年中国智慧工厂行业仍将保持10%以上的年均增速，到2025年，中国智慧工厂行业市场规模有望超1.4万亿。

政策背景

2021.01.《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》，目标是到2023年，新型基础设施进一步完善，融合应用成效进一步彰显，技术创新能力进一步提升，产业发展生态进一步健全，安全保障能力进一步增强。

2021.12.《“十四五”智能制造发展规划》，到2025年，规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化，重点行业骨干企业初步应用智能化。

2023.05.《工业领域数据安全标准体系建设指南(2023版)》，智能制造数据安全标准用语规范智能制造场景下的数据安全，包括智能装备、智能工厂、智能服务、智能赋能技术、智慧供应链数据安全标准。

系统概述

“智能工厂”是指利用信息技术、物联网技术、人工智能技术、大数据技术等，实现工厂的自动化、数字化、智能化和网络化，提高生产效率、质量和灵活性，降低成本和资源消耗的一种先进的制造模式。智能工厂是智能制造的重要组成部分，也是工业4.0的核心内容。

系统功能

三维场景搭建

通过现场取景照片、卫星图、CAD 图等资料，对工厂区域进行外观建模，真实还原厂区建筑及分布，如建筑、道路、设备等信息，融入环境模拟加以点缀，营造高还原度的仿真展示环境，提升楼宇的整体对外形象。

智能生产管理

通过 Sovit3D模拟工序流转及产品加工生产过程，实时对接生产数据，通过物联网传感器、网关设备及控制设备等的数据呈现，让设备运维状态可视可控，而企业也可以利用可视化功能为用户提供设备智能装配指导、智能巡检、智能监控和快速故障处理。

智能管网管理

对地上地下管线进行建模、可视化展示，通过数据的采集和分析形成管线运行情况的监控。降低维护难度，提升运维效率。

智能能耗管理

该系统通过能效传感器和仪表，对工厂内的各项能源使用情况进行实时监测，并将数据传输至系统中进行处理和分析，实现对能源消耗的在线监测和控制。

 

安全防控管理
 

通过视频监控进行工厂人员、车辆安全管控，设置电子围栏作为安全区域，重点人员及车辆实时在工厂中定位呈现，快速定位告警事件涉及的人、车、设备及对应摄像头，及时调取监控视频，可查车辆及人员运动轨迹，回溯事件。辅助实现工厂全方位的安全防控。

物流仓储管理

对接工厂仓储管理系统，对仓库物料及货架建模，打通二维三维数据，实现仓储作业的可视化、动态化管理，让库房作业人员的工作变得更加直观、高效，帮助库房管理者做好合理的仓储作业调度，提高仓储工作效率。

智能设备管理

设备运维管理系统是对基地设备进行规范化、高效、信息化的实时监控和智能调节。从设备投运到报废全程记录设备巡查、维修、保养情况。实现对设备保养及时提醒，利于延长设备使用寿命。统计分析、维修效率、设备状态一目了然，回顾分析全生命周期表现，完善流程和人员管理。

智能预警管理

针对设备故障、突发事件等各类安全事件，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，监测数据一旦触发设定的阈值，集控中心运维可实时收到预警提示，进行可视化自动告警，为转移危险区域人员获取宝贵时间。

开发平台

基于Sovit3D 可视化编辑器构建的智慧工厂可视化管理平台，利用数字孪生技术对工厂进行还原，以车间产线设备3D模型为基础，2D数据面板为辅，数字化展示工厂核心系统的各项关键数据，实现数据融合。

依托数字孪生底层能力，各系统无误差协同配合，提升工厂生产管理效率，改善人机交互体验，强力助力实现企业数字化升级转型。

建设价值

随着生产设备的逐渐增多、生产过程日益复杂、人力成本快速上升以及系统管理的要求越来越高等因素，通过智能化手段进行设备的控制管理成为数字化工厂发展的主要趋势。数字孪生智慧工厂三维可视化管理系统将实现生产过程的实时监控和数据分析。传感器技术的发展使得工厂能够实时获取各种生产数据，包括设备状态、能源消耗、生产质量等。这些数据将帮助管理者及时了解生产状况，发现问题并做出相应调整，大大提高工厂的生产效率和质量水平。

系统交付

数字孪生智慧工厂三维可视化管理系统基于Sovit3D可视化开发平台，WebGL标准B/S架构，采用HTML5+JavaScript技术作为前端基础，产品开发的二次代码及项目源文件(模型+程序+操作手册等)全部提供客户，既可部署在云端，也可本地化部署。

审核编辑 黄宇