智慧工厂全生命周期三维数字化建设方案

智慧工厂起源
“智慧工厂”提供了全面的制造过程管理，在实际产品生产前，在计 算机模拟的环境中完成虚拟生产全部过程，生成经过“智慧工厂”验证 过的、实际生产所需的各种工艺数据和文档。
从设计部门获取产品数据：
工
1 通过系统集成，从设计部门的PDM系统中自动下载产品相关数据。
从工装工具、生产部门获取资源数据（2D/3D）：
数字工厂定义
数字工厂是存储在计算机系统中的一个数字化 的工厂，是物理工厂的虚拟“镜像”； •
物理工厂是企业的实体资产，数字工厂则管理 着企业的数字信息资产，记录了所有物理工厂 的信息； •
构建数字工厂数据的过程我们称之为数字化。
数字工厂定义
鹰图公司定义：智慧工厂是“建模—模拟—流程—设计—建造—运营”在 工厂的全生命周期将工艺数据、设计数据、ERP企业级生产管理系统、DCS自动 化系统、安全、设备可靠性、文档（工程）管理以及其他信息系统的信息交换 和集成。
我们认为：智慧工厂不是一个单一的系统或单一的技术就能代表和描述的 概念，它至少应该包括工厂资产模型的数字化、生产过程控制的数字化、生产 运行管理的数字化以及生产经营决策的数字化。 而三维智慧工厂是一个庞大的综合性管理、展示、查询和培训平台，是对现有 各信息化系统的提升和更高层次的深化应用，它使工厂繁复庞杂的设备和管线 模型、设计施工数据、变更维修资料等静态数据，连同各相关信息化系统提供 的动态数据，按照三维空间有机地整合，建成一个完整的数字化虚拟工厂环境， 并基于此实现全息交互、综合分析、模拟演练、智能预测和决策支持。
载体与展 现形式
工厂设施设备各类静动态数据与现有信息化体系为基础与前提
基础
数字工厂设计思路
数字化移交
数字工厂设计思路
三维设计成果转换利用
三维地理信息专用数据模型
流程工厂专用工程数据模型
• ISO • 15926 • • GB/T • 18975
数字工厂设计思路
1.外在工厂 2.内部机理
数据 工艺逻辑 业务逻辑
3.核心计算
腐蚀监测数据
隐患数据
工艺逻辑
事故数据
检维修数据
数据分析与计算
完整性评价 数据
故障数据
业务逻辑
运行数据
第 一 阶 段
数字工厂发展趋势
数字工厂建设的形势分析
专业系统具备 整体提升的基础
信息化技术渗 透传统行业
工厂自身 业务流程深入
多系统海量数据整合； DCS系统有大量以前没用
但值得分析的历史监测数 据； 视频图像信息可以图像识 别出更多预警信息； 火气监测系统可与视频系 统、人员定位联动； 通过手机来跟踪隐患的排 查现状； ……
2 从资源库中自动下载相关资源数据；在“智慧工厂”环境中建立相关项目的资源库。
作
工艺规划：
3 在“智慧工厂”规划模块中进行协同规划或导入工艺部门已有工艺信息。
流
工艺验证、仿真：
4 在“智慧工厂”工程模块中验证规划结果。
程 客户化输出： 5 通过系统集成和客户化开发，输出工艺执行文件；通过系统集成和客户化开发。
• 基于岗位角色的数据智能筛选与推送；基于数据模型的生产工艺仿真与优化模拟； 基于大数据云计算的挖掘分析与预测预判。
数字工厂应用潜力巨大
信息集成与展示 可视化资产管理
可视化工程管理
……
安全应急 沉浸式培训 资产全生命周期管理
开停车方案制定
Fra Baidu bibliotek 数字工厂的总体思路
视以
化云
、计
WEB3D
算
、
物
新 型 技 术 为 技 术 支 撑
• 各应用系统实现数据集成和应用集成，达到信息的充分共享，如DCS、FGS、 HSE、工业监控系统的整合。
• 三维设备物理模型与各类属性的融合、与工艺流程的融合、与生产经营业务流程 的融合，构建信息的关联关系。
• 基于网络同步，通过远程访问实现协同工作，如设计评审、工程磋商、应急演练、 指挥指挥。
• 基于虚拟桌面、移动互联网技术，在手机、PAD等移动终端上实现可视化应用。
云计算 物联网 移动互联网 商务智能 三维可视化 云桌面 云存储 WEB3D ……
向建设期扩展,数 字化移交
基于RFID的全厂 工艺与设备巡检
设备完整性管理， 预防性维修维护 提醒
应急深入，如接 处警、智能与消 防计算
……
建设数字工厂的条件逐步成熟： 不再是概念，其正逐步影响炼化、长输管道、油气田、矿山等传统行业。 中石油：庆阳石化、四川石化、大庆石化、呼石化、独山子石化、广东石化均已开展相关建设。 中石化：燕山石化、镇海炼化、茂名石化、九江石化等也已开展立项建设工作。
智慧工厂全生命周期三维数字化建设方案
汇报提纲
项目背景 设计思路 总体架构 功能应用
其他说明
智慧工厂起源
智慧工厂（DF）是指以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机 虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个 产品生命周期的新型生产组织方式。
现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，它的出现给基础制 造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。
数字工厂发展趋势
第
三集
数字化云工厂 •
阶团
业务领域：集团管理 • 段 级
关键技术：云计算
生产机理数字化 • 业务领域：生产、内外操联动培训 • 关键技术：物联网、大数据、仿真
物理工厂数字化 • 业务领域：设备、安全应急、工程、外操培训 • 关键技术：数字工厂全生命周期数据模型
第 二 阶 段
企 业 级
汇报提纲
项目背景 设计思路 总体架构 功能应用
其他说明
数字工厂的特点
直观 精确 实时 集成 融合 协同 移动 智能
• 最自然、全景式、实体化、融合的三维虚拟现实工作环境，如实地描述和反映设 备的实体关系。
• 精确的实体、位置、数据、业务、工艺逻辑的描述。
• 资产改造的同步更新、生产动态的实时监控、业务数据的实时同步。
、 大 数 据 分 析 、 创 新
联 网 、 移 动 终 端 、 商 务
互智
联能
网、
思三
维维
等可
技术支撑
工程管理 生产运行 设备资产 安全应急 培训演练
业务渗透于功能建设，提供各项业务的专题式服务
全方位 应用支撑
结合工厂生产运行与安全应急相关模型，挖掘、动态分析
辅助计算与 智能分析
以工厂、周边环境的可视化场景为载体，数据按照三维空间有机整合