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数字孪生数字化工厂建设方案

数字孪生建设背景

随着工厂自动化、信息化建设的不断推进，各种自动化系统、信息化系统的

部署与应用，使得作为产品生产的车间管理变得越来越重要，而且工作量越来越

大，协同工作性要求越来越高，对安全性、可用性和运维管理等要求也越来越高。

但另一方面，随着工厂智能化建设不断演变，会由于缺乏统一规划等制约条件，

而面临越来越大的挑战：

l工厂规模大、智能监控设备部署分散，巡检压力大，人力成本高，不能及时

发现问题。

l工厂监控缺乏集中、直观的可视化监控管理平台，管理人员无法实时、全面、

准确地了解现场生产情况和工序流程。

基于以上问题，建设三维可视化数字孪生工厂平台势在必行。

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数字孪生工厂解决方案是通过集成三维可视化技术、快速建模技术、工厂设

备实时状态监控技术、摄像监控技术等，实现三维数字孪生工厂的整体管理。

三维数字孪生工厂平台将车间三维高精度模型、工艺流程、设备属性、设备

实时数据，以及工厂运营管理数据等进行融合，直观地展示生产车间的工艺流程，

实现车间生产的远程控制管理，提高车间的运营管理效率。同时为客户提供完整

的、高附加值的产品解决方案，实现企业的智能化与精细化管理。

数字孪生总体规划

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数字孪生总体规划

通过数字孪生工厂解决方案可实现以下目标：

实现可视化数字孪生工厂。对整个园区、建筑物、生产车间、生产设备、监

控设备等进行三维建模，实现物理园区到三维虚拟园区的数字化、监控可视化的转变。

实现生产监控的一体化、精细化管理。设备运行状态及参数实时采集，并自

动、统一汇总到系统平台；通过仿真软件中模型状态的实时更新，使模拟数据同真实

设备状态保持一致，实现车间设备真实运行情况的实时同步监控。

实现告警可视化管理与定位。平台集成的监控子系统，可以设定监控属性预

警阈值以及预警等级，同时开放接收第三方系统推送的预警接口，实现不同等级的预

警展示，并用不同颜色进行提醒。点击预警对象时，可以显示详细的预警信息；点击

定位时，可以实现视角定位。

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商业智能

企业信息门户

精益生产及看板拉动

PLM:产品生命周期管理

CRM:客户关系管理

ERP:企业资源规划

BPM:业务流程审批系统

ERP\BPM

Database\OA\E-Mail\Web

site\Network\Server

信息安全管理：

数据安全、邮件及帐号管理、网络管理&安全、服务器管理、IT资产管理

2023

2021

2019

2018

数字孪生总体规划

BI

EIP\EIS

\Lean\KB

PLM\CRM\e-HR\

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数字孪生整体规划一架构

图

成本分析SCM主题

财务SCM

CRM

电商管理

企业信息门户

审计

进出口管理

AR/VR

精益生产

看板管理

PLM

库存条码

WMS

MES

商业智能(BI)

数字孪生核心应用服务

办公平台

移动审批

资产管理

供应链管理

生产管理

CRM管理

研发管理

知识管理

数据安全

视频系统

信息安全

邮件系统

数据库

预算管理

质量管理

财务管理

成本管理

生产主题

生产

质量分析

质量

工作流

正版化

HR主题

HR

外

内

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实时历史数据库

基于SEM1标准的过程监控系统

设备故障预警

故障诊断建模

高维特征提取

参数监控

与预警

优化调度系统

全局重

调度

实时优

化调度

工程制造层：加工设备组装设备测试设备物流系统

质量控制与成品率分析

质量参数建模

低成品率硅片共性分析

工厂级APC

应用服务

与三

异构数据

访问

数据采集

程级APCSPC

FDC

R2R

制程级

模型库算法库

感知工业节能

全局智能调度

调度规则挖掘

MES基础应用

*

数据采集与监控能力

过程跟踪及整合能力

调度仿真

调度建模

程跟踪

在制管理

决策分析能力

企业服务消息软总线

模型库、算法库

优化能力

生产数据库

画面显示

设备通信

建模工具

计划排产

基础服务

制

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执行层

作业任务

车间监控设备管理

WMS系统

自动拣货

先进先出

品质监控

SPC分析

品质改善

防错防呆

维修返工

测试程序

过站追溯

材料追溯品质追溯

生产管理

物料管理

品质SPC

采集管理

追溯管理

高级排程

物料拉动

SPC模型

上料防错

WIP追溯

工单管理

道口收货

数据采集

流程管控

客诉追溯

自动化层ANDONPMCAVIRCDCS

控制层PLC、PC、