智能制造之 SMT 產(chǎn)線監(jiān)控管理可視化

隨著《中國制造2025》的提出，制造業(yè)迎來了全新的發(fā)展機遇。更多的企業(yè)將制造業(yè)信息化技術(shù)進行廣泛的應(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)成為社會各界共同關(guān)注的熱點。

表面貼片技術(shù)（Surface Mounted Technology，SMT）指的是在印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）基礎(chǔ)上進行加工的系列工藝流程的簡稱，是電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。SMT 目前發(fā)展已有40多年的歷史，現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于通信、計算機、家電等行業(yè)。并且隨著?5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋，北斗三號衛(wèi)星導航系統(tǒng)建成開通，電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，催促著 SMT 技術(shù)也要向高密度、高性能、高可靠性和低成本的方向發(fā)展。

本文將以 SMT 生產(chǎn)流水線為例，介紹運用 HT 豐富的 2D、3D 組態(tài)進行可視化數(shù)字孿生，搭建出一個 SMT 工藝流程監(jiān)控管理可視化系統(tǒng)。打造集智能化、綠色化的數(shù)字型智慧工廠。
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效果呈現(xiàn)
畫面的初始化場景，設(shè)置了以科幻風格的芯片形式載入，點擊芯片可切換至主場景。展示了從微觀到宏觀世界 HT 的應(yīng)用呈現(xiàn)。

SMT 廠房的三維模型的呈現(xiàn)，是實現(xiàn)產(chǎn)線設(shè)備、人員、現(xiàn)場管控的第一步。

HT 通過 SMT 產(chǎn)線現(xiàn)場所搜集的設(shè)備圖片、設(shè)備布局、廠房布局、廠區(qū) CAD 等信息資料，將產(chǎn)線進行等比例建模，還原于三維場景中。

通過三維場景用戶可以直觀的看到廠房內(nèi)物料區(qū)及每一條產(chǎn)線設(shè)備，例如：印刷機、SPI 檢查機、貼片機、回流焊、 AOI 檢測設(shè)備等。AGV 小車、攝像頭、消防設(shè)備、空調(diào)、電視等所在位置以及對應(yīng)的設(shè)備實時數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)，均可直觀的展示在三維場景之中，通過物聯(lián)技術(shù)實現(xiàn)場景整體聯(lián)動。

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系統(tǒng)分析
制造數(shù)據(jù)可視化
針對行業(yè)運營、政企決策需求可通過多維度數(shù)據(jù)面板展示產(chǎn)線整體的主要數(shù)據(jù)，基于用戶數(shù)據(jù)建設(shè)運行成果，將枯燥、分散的數(shù)據(jù)進行圖形化、可視化化。展示各線體的設(shè)備綜合效率（Overall Equipment Effectiveness，OEE）、時間利用率、性能利用率、產(chǎn)量完成度、直通率、設(shè)備使用率、不良率、物聯(lián)連接率等。直觀監(jiān)測產(chǎn)線設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)質(zhì)量、庫存信息等，提高工廠運作決策效率。

在此基礎(chǔ)上，通過 HT 對圖形化數(shù)據(jù)面板進行開發(fā)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)動態(tài)加載效果，更加直觀的將各個圖表數(shù)據(jù)形成對比，用戶所感受到視覺效果相比較于靜態(tài)的圖表數(shù)據(jù)，可謂是百尺竿頭，更進一步！

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設(shè)備信息可視化
通過對接數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)三維場景里重點設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可視化，在頁面中展示重點關(guān)注設(shè)備狀態(tài)，利用不同顏色的設(shè)備數(shù)值、圖標代表不同的設(shè)備狀態(tài)。并加入智能預(yù)警分析功能，一旦設(shè)備數(shù)據(jù)超過既定閾值并且歷史數(shù)據(jù)進行分析研判，將在三維場景內(nèi)對設(shè)備進行標紅閃爍以呈現(xiàn)告警狀態(tài)。由常規(guī)的人工巡檢轉(zhuǎn)換為智能巡檢，及時了解設(shè)備的健康狀態(tài)，降低了工廠運作人工成本。

室內(nèi)定位
通過新興物聯(lián)網(wǎng) 5G+ 、藍牙 5.0 等技術(shù)實現(xiàn)場景室內(nèi)定位功能。借助智能基站、可穿戴設(shè)備、前后端通信技術(shù)，向前端傳輸定位坐標數(shù)據(jù)實現(xiàn)人員、 AGV 小車的定位功能，此外還可實現(xiàn)人員和小車根據(jù)坐標展示點到點的實際動畫，方便用戶能夠在可視化場景中及時觀察現(xiàn)場作業(yè)人員和 AGV 小車的是實時位置。并且 HT 還支持對歷史運行軌跡的繪制。通過繪制出歷史軌跡也可幫助管理者具體分析產(chǎn)線布局的合理性，及時作出相應(yīng)調(diào)整。

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視頻接入
除了上述用戶通過三維場景對現(xiàn)場設(shè)備進行管控之外，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也是用戶較為關(guān)心的。目前普遍的視頻監(jiān)控都是集成在自身的系統(tǒng)之中，通過文字命名的方式來區(qū)別攝像頭，這種方式容易導致一系列問題：視頻分散、孤立、視角不完整、對硬件的位置不明確等。因此，如何更直觀、更明確的管理攝像機和掌控視頻動態(tài)，已成為提升視頻應(yīng)用價值的重要話題。HT 根據(jù)現(xiàn)場攝像頭實際點位作為參考，在三維場景中進行對應(yīng)位置的模型擺放，實現(xiàn)場景還原。用戶通過三維場景，對廠區(qū)的攝像頭位置分布一目了然。亦可通過新興視頻融合技術(shù)，將視頻無縫嵌入到場景中，真實還原場景實景。

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實現(xiàn)價值
HT 三維可視化技術(shù)采用 B/S 架構(gòu)，在上述設(shè)備可視化環(huán)節(jié)經(jīng)過模型輕量化處理后，用戶無需再花費高價錢去采購高性能的圖形工作站來支撐三維可視化系統(tǒng)。用戶通過 PC 、 PAD 或是智能手機，只要打開瀏覽器可隨時隨地訪問三維可視化系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)查和管控。通過 B/S 架構(gòu)與模型輕量相結(jié)合， HT 三維可視化技術(shù)首先在一定程度上減輕了用戶對于采購高性能硬件費用的壓力，其次打破了以往用戶在監(jiān)控室內(nèi)進行管理的管理場景的局限性。

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總結(jié)
圖撲軟件（Hightopo）分享過許多電力、數(shù)據(jù)中心等行業(yè)的三維可視化系統(tǒng)，除此之外，工業(yè)中的制造業(yè)、光伏能源、電子設(shè)備生產(chǎn)線等也是可以作為對象通過三維可視化技術(shù)實現(xiàn)對其的管理。HT 可視化賦能行業(yè)的智能制造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型，讓產(chǎn)業(yè)運維可追溯管理，讓設(shè)備運行可監(jiān)控管理，讓萬物”互聯(lián)互通”。
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