前言

隨著《中國(guó)制造2025》的提出，制造業(yè)迎來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。更多的企業(yè)將制造業(yè)信息化技術(shù)進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，如 MES 系統(tǒng)、數(shù)字孿生以及生產(chǎn)管理可視化等技術(shù)的研究應(yīng)用，已經(jīng)成為社會(huì)各界共同關(guān)注的熱點(diǎn)。在汽車制造行業(yè)，信息技術(shù)的運(yùn)用非常的重要，汽車企業(yè)不斷加大對(duì)汽車現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)裝配控制技術(shù)的投入與研發(fā)，促使制造流程快速升級(jí)轉(zhuǎn)型，生產(chǎn)、管理能力進(jìn)一步的提升，促使生產(chǎn)朝著智能化的方向發(fā)展，對(duì)不斷提高我國(guó)汽車行業(yè)智能制造的發(fā)展有著極大的意義。

本項(xiàng)目聚焦汽車制造行業(yè)，利用 HT for Web實(shí)現(xiàn)汽車裝配車間生產(chǎn)流水線的 3D 可視化。 通過(guò)該項(xiàng)目，可以使汽車生產(chǎn)流程更加透明，管理更加精細(xì)化、高效化，從而提高生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量

該項(xiàng)目分為控制面板（2D）和生產(chǎn)線（3D）兩個(gè)部分:

頁(yè)面初始化時(shí)，畫面視角放在遠(yuǎn)處，然后通過(guò)動(dòng)畫將視角由遠(yuǎn)及近拉到生產(chǎn)線工位1的位置。在整個(gè)動(dòng)畫過(guò)程中，首先可以預(yù)覽到生產(chǎn)線的全局，最后畫面具體到初始工位上。

科技環(huán)：在頁(yè)面初始化時(shí)，有一個(gè)透明圓環(huán)做90度旋轉(zhuǎn)。我們稱之為科技環(huán)，其主要作用是用來(lái)提升渲染效果的。

流程控制按鈕：我們?cè)谧笊辖欠胖昧藥讉€(gè)流程控制按鈕。包括“運(yùn)行”/“暫停”、播放速度控制，以及“拆分”/“合并”按鈕。它們的實(shí)現(xiàn)方式會(huì)在后文詳細(xì)闡述。

背景切換按鈕：該項(xiàng)目提供了深淺兩種色系選擇。通過(guò)點(diǎn)擊右上角的“切換背景”按鈕，可以實(shí)現(xiàn)在深淺兩種色系之間切換。

進(jìn)度條：底部顯示整個(gè)裝配流程的進(jìn)度，隨著裝配流程的進(jìn)行，該進(jìn)度條會(huì)逐漸填滿。

動(dòng)畫分析

1、整體裝配流程動(dòng)畫

我們運(yùn)用HT數(shù)據(jù)化建模技術(shù)將整個(gè)生產(chǎn)車間建立可視化仿真，在卡車組裝生產(chǎn)線上，每一個(gè)工位可以360°呈現(xiàn)。生產(chǎn)線上共有12個(gè)工位，每個(gè)工位負(fù)責(zé)裝配一部分零件，從而逐步實(shí)現(xiàn)從單個(gè)車架到整車的完整裝配流程。

該生產(chǎn)流程中存在著大量的異步操作，比如需要先完成工位1的操作才能進(jìn)入到工位2，要先裝配座椅，然后才能裝配車門。我們運(yùn)用了HT的強(qiáng)大的渲染引擎實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)動(dòng)畫流程的精準(zhǔn)把控。

2、運(yùn)行/暫停

界面左上角我們?cè)O(shè)置了一個(gè)運(yùn)行/暫停的按鈕，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程各個(gè)階段的“運(yùn)行”/“暫?！笨刂乒δ?，這個(gè)功能可以直觀的呈現(xiàn)當(dāng)前或過(guò)去的某段事件的生產(chǎn)狀態(tài)或設(shè)備狀況，使公司對(duì)車間生產(chǎn)信息一目了然。

3、速度控制

除了運(yùn)行暫停，項(xiàng)目中還提供了速度控制功能。分別為正常速度，2倍速和4倍速。我們切換速度后，當(dāng)前已經(jīng)在執(zhí)行的動(dòng)畫不會(huì)受到影響。

4、機(jī)械手

該項(xiàng)目中一個(gè)比較復(fù)雜又經(jīng)常用到的設(shè)備就是機(jī)械手。場(chǎng)景中的機(jī)械手又分為不同的類型，有的是抓手，有的是吸盤。同時(shí)，每個(gè)機(jī)械手都擁有多個(gè)運(yùn)動(dòng)臂和多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸。

以下圖中的機(jī)械臂3為例，該機(jī)械臂的位置和角度受到機(jī)械臂2擺動(dòng)的影響，機(jī)械臂2的任何運(yùn)動(dòng)都會(huì)帶動(dòng)機(jī)械臂3做同樣的運(yùn)動(dòng)。所以我們可以觀察到，機(jī)械臂3實(shí)際上是圍繞著右側(cè)與機(jī)械臂2的結(jié)合處運(yùn)動(dòng)的。

5、拆分/合并

在整個(gè)組裝動(dòng)畫完成后，項(xiàng)目還提供“拆分”/“合并”功能，其效果如下圖所示。拆分后可以非常詳盡和直觀地看到汽車裝配過(guò)程中的所有零件，這就可以達(dá)到查看工序是否完整及整車最后的裝配情況的目的。

實(shí)現(xiàn)價(jià)值

HT for Web 的汽車生產(chǎn)流水線3D可視化方案，完美模擬了汽車生產(chǎn)車間，再現(xiàn)了汽車生產(chǎn)線制造過(guò)程，通過(guò)可視化模型的建立，人們可以發(fā)揮出豐富的想象力，從而可以將一些抽象的事物以直觀的形狀表示出來(lái)，便于人們的理解；也可以實(shí)現(xiàn)將龐大的生產(chǎn)線設(shè)備變成可隨身攜帶的視頻內(nèi)容，滿足了隨時(shí)隨地展示生產(chǎn)線的要求，使生產(chǎn)線的演示說(shuō)明更加簡(jiǎn)便，完善企業(yè)的信息化水平，降低汽車生產(chǎn)制造企業(yè)運(yùn)營(yíng)的成本，企業(yè)順應(yīng)數(shù)字化時(shí)代發(fā)展，在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中更具活力。

汽車裝配車間生產(chǎn)可視化可以幫助企業(yè)解決以下問(wèn)題：

1、工序詳細(xì)調(diào)度：通過(guò)基于有限資源能力的作業(yè)排序和調(diào)度來(lái)優(yōu)化車間性能；

2、資源分配和狀態(tài)管理：指導(dǎo)勞動(dòng)者、機(jī)器、工具和物料如何協(xié)調(diào)的進(jìn)行生產(chǎn)，并跟蹤其現(xiàn)在的工作狀態(tài)和剛剛完工情況。

3、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理：通過(guò)監(jiān)視工件在任意時(shí)刻的位置和狀態(tài)來(lái)獲取每一個(gè)產(chǎn)品的歷史紀(jì)錄，該記錄向用戶提供產(chǎn)品組及每個(gè)最終產(chǎn)品使用情況的可追溯性。

4、過(guò)程管理：基于計(jì)劃和實(shí)際產(chǎn)品制造活動(dòng)來(lái)指導(dǎo)工廠的工作流程。

5、質(zhì)量管理：根據(jù)工程目標(biāo)來(lái)實(shí)時(shí)記錄，跟蹤和分析產(chǎn)品加工過(guò)程的質(zhì)量，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量控制和確定生產(chǎn)中需要注意的問(wèn)題。

總結(jié)

汽車生產(chǎn)車間建立可視化模型，可以完善車間的生產(chǎn)效率，并且為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。該動(dòng)畫不僅可以用在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域，其同樣適用于其他行業(yè)的生產(chǎn)流水線。作為“智慧工廠”或“智能制造”領(lǐng)域的一環(huán)，生產(chǎn)可視化在在這里發(fā)揮著舉足輕重的作用。在科技高速發(fā)展的當(dāng)下，制造業(yè)不會(huì)消失，只有落后的制造業(yè)才一定會(huì)消失，未來(lái)的制造業(yè)不是標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；?，而是個(gè)性化、定制化、智能化；汽車行業(yè)想要在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就要由“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型。

2019 我們也更新了數(shù)百個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 2D/3D 可視化案例集，在圖撲軟件你能發(fā)現(xiàn)許多新奇的實(shí)例，也能發(fā)掘出不一樣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。