Digital Factory-A Technology Show Case for Teaching and Research in Digital Manufacturing

With the advancing digital technology and information tools in networking the core of manufacturing activities has shifted from the physical production of goods to the systematic processing of knowledge.The competitiveness of tomorrow’s manufacturing enterprise lies in the operation of such digital factory in parallel with the physical one.This change in manufacturing in the digital age is taking place not only in Hong Kong but worldwide.This paper describes the development of establishing a digital factory laboratory in the Department of Industrial and Systems Engineering of The Hong Kong Polytechnic University.The Digital Factory is a focus for teaching research and technology transfer in the area of digital manufacturing.The paper also describes an application case of virtual manufacturing in which computer simulation models of a production line of an AC motor are developed for investigation.

基于数字孪生的热处理智能化技术研究进展

为减少热处理智能化技术数据孤岛的状态,数字孪生的运用被广泛关注。数字孪生技术是智能化制造领域的先进智能技术,也是解决数据孤岛的重要方法之一。本文介绍了数字孪生技术与基于数字孪生的热处理研究现状。以车间数字孪生框架为基础,从物理车间、虚拟车间、车间服务系统、孪生数据4个方面介绍数字孪生的研究现状,分析了各部分中存在的主要问题。针对基于数字孪生为基础的热处理技术,结合传统热处理技术与特殊热处理的智能化研究进展,分析数字孪生技术在热处理中的应用与进展。

工业互联网人才培养的研究

工业互联网是新一代信息技术和制造业融合的产物,工业互联网人才的培养成为保障产业高速发展的先决条件。根据工业互联网行业发展现状和技术多层次演进的路线,工业互联网人才培养的关键在于四个方面:(1)构建工业互联网框架下分层次分领域人才培养思路;(2)量化人才培养,分学位在高校设立数字化能力证书项目;(3)生态集聚,形成多方资源联动的人才培养生态,构建校企师资双向流动机制;(4)地方可引入“灯塔工厂”等项目,打造区域创新综合体,培养国际人才。

基于半实物仿真工厂的化工生产技术课程教学改革实践研究

针对现行高职院校化工生产技术课程教学内容情境性不强、教学方法学生主体地位体现不够、考核评价体系数字化程度不足等问题,将半实物仿真工厂引入课程教学中,通过在其营造的“实装、实岗、实操”的职业情境中优化课程教学内容、教学方法和评价体系,推动课程的教学效果。

《数字化车间功能安全要求》标准解读(一)

GB/T 41257-2022《数字化车间功能安全要求》国家标准于2022年3月9日发布,2022年10月1日实施。本文针对标准任务来源、标准编制目的及意义、标准适用范围、标准主要内容以及标准关键技术等分别进行介绍,以期为标准的贯彻实施提供参考依据。

基于多源数据融合的数字工厂三维模型重建与可视化

如何为企业安全生产、应急救援指挥、事故灾害调查等提供现势、详尽、精确的空间基础地理信息数据以辅助智能决策,是政府与企业面临的重要难题。本文从虚拟构建数字工厂关键技术出发,通过融合机载倾斜摄影测量技术宏观建模与局部地面三维激光扫描技术精细建模,构建厂区模型;以前端Cesium框架和Web GL技术为依托,结合微软开发的Web预览版Bing地图服务,实现用户浏览器端的“数字工厂”三维场景可视化浏览,提升企业安全生产信息化水平与防范并遏制重大安全事故。

《数字化车间功能安全要求》标准解读(二)

GB/T 41257-2022《数字化车间功能安全要求》国家标准于2022年3月9日发布,2022年10月1日实施。本文针对数字化车间保护层评估、安全相关系统要求等内容分别进行介绍,以期为标准的贯彻实施提供参考依据。

基于深度学习的“微型灯塔工厂”物理和虚拟交互平台设计

针对电子产品装配过程中存在的元器件精确定位难、细微缺陷检测慢、工程可视化程度低等技术难题,设计和搭建“微型灯塔工厂”工程示范厂房,采用Tecnomatix平台搭建微型灯塔工厂数字孪生体,解决制造过程中可视化程度低的问题;采用LabVIEW平台及深度学习算法实现CO-WORK及人机工程的快速检测和诊断,解决了生产运维难的问题;通过融合多尺度注意力权重信息的智能检测识别算法,解决了微型电子电路板检测速度慢和识别率低的难题。

智慧工厂数字孪生的设计与实现

以某典型的离散制造智慧工厂实验平台为对象,分析智慧工厂的系统组成。运用Flexsim三维建模仿真平台,建立智慧工厂的三维虚拟仿真模型;运用Socket通讯机制,建立智慧工厂物理模型和虚拟仿真模型之间的信息交互机制,实现智慧工厂物理模型和虚拟模型之间的实时双向互动,构建智慧工厂的数字孪生系统,为建立数字孪生提供有益的指导和借鉴。

排单系统在印染数字化发展过程中的作用及意义

公司率先在行业内开展“全流程排单系统”平台建设,通过数字化优势和全生产参数系统传输,达到生产环节动态平衡,全流程生产可控、可视。3年时间大量投资建设,不断完善系统平台各项功能,提升生产管控能力,进而转变为可观经济收益。该平台建设项目示范并引领印染行业数字化、智能化、绿色化转型发展,同时数字化战略行动推动数字化人才梯队建设工作,面向数字时代,以人为本,更新思维方式与发展理念,变革组织架构与发展模式,建设高质量个性化学习发展体系,打造建设未来数字化工厂模型。

企业数字化转型及营销体系研究

中小企业面临的市场竞争和经营环境比大型企业更加激烈和复杂。选择适合企业自身发展的战略,可以帮助企业实现长期稳定的发展和持续的竞争优势。该文首先系统性地提出一个相对完善的企业数字化转型体系,包含生产数据透明化体系、生产数据管控体系、生产智能化运营体系和数字工厂智能制造体系。其次,研究基于平台架构的企业数字化营销体系。然后,研究基于营销渠道的企业数字化营销体系。最后,给出企业数字化转型实施案例。企业数字化转型体系可以实现生产过程的全面数字化,使得企业可以更好地掌握市场需求和产品信息,快速响应市场变化,提高产品质量和生产效率。同时,数字化转型体系还可以实现企业内部各部门之间的协同工作,提高工作效率和团队协作能力,降低生产成本,提高企业的市场竞争力。

基于Tecnomatix的数字化孪生工厂搭建及工艺验证

为缩短产品设计开发、采购和生产周期,构造柔性、高效、低成本、高质量的制造运营体系,数字化孪生技术至关重要。以汽车焊装生产线为例,介绍了数字化孪生工厂在Tecnomatix软件中搭建过程。利用Tec⁃nomatix系列软件,在前期规划过程中导入数模以及工艺信息,提前进行3D工艺布局,模拟焊点、涂胶等连接工艺的可达性,分析并解决空间静态干涉及动态干涉情况,以及离线程序输出。通过数字化孪生技术,实现了实体工厂在仿真环境中的映射和关联、加快了现场安装调试速度、缩短了项目周期、提高了产线规划设计的效率与质量。

化工行业数字化转型背景下IT和OT技术融合路径研究

随着物联网、数字孪生技术的日臻完善,以及元宇宙概念的兴起,制造范式持续进化,实体与虚拟世界的融合应用场景日益丰富。在此背景下IT与OT的深度融合不仅是顺应“双碳”减排目标及化工产业升级的必然趋势,更是实现化工行业全面数字化转型的必然路径。本文深挖化工行业特性,系统性总结了化工行业数字化转型的核心要素,并针对IT与OT的融合路径进行了详尽剖析与设计,构建了一个高效协同的技术框架。此外,本研究基于工业互联网平台,将上述设计理念转化为实际应用,有效推动了化工企业的数字化转型升级,显著提升了企业生产效率与产品质量,为化工行业数字化转型树立了实践典范。

炼化企业设备智能化建设探索与实践

数字化转型智能化建设是新信息技术迅速发展背景下企业创新变革、提质增效、提升竞争力的必然选择,是企业高质量发展的重要抓手。炼化企业具有支撑国家经济发展的重要意义,应抓住机遇面对挑战,加速信息化建设,强化技术和管理创新,助力企业产业结构升级。设备作为炼化企业生产的关键要素,是数字化转型智能化重点建设内容之一,如何开展设备数字化智能化建设成为企业重点研究的问题。该文在国家“十四五”信息化和工业化深度融合发展的背景下,并结合新一代信息技术的应用,对炼化企业设备智能化建设的意义进行探讨,并提出设备智能化建设架构和基本思路,希望对炼化企业设备智能化建设提供参考。

浅析数字化工厂三维模型轻量化技术

数字化浪潮中,各大企业工业化、信息化不断融合,构建三维数字化工厂实现模拟仿真,以及在线Web浏览成为人们关注的热点。应用三维激光扫描成像、无人机航拍、VR倾斜摄影等方式获取建模数据,针对大量模型数据进行轻量化处理,降低模型数据的数量级,在保证模型精度的同时提升渲染效率,保证引擎平台的流畅运转,确保数字化工厂的高效应用。

数字化背景下工程设计模式的分析与研究

当前以智能软件为基础的集成化工程设计模式还不够完善,无法满足后期数字化工厂和智能工厂数据利用的需求。分析了工程建设期工程设计模式现状,指出了当前集成化设计模式面临的挑战。以某工程实践为例,介绍了全专业数字化设计模式与实施过程,提出了全专业数字化模式的建设方法。实际应用表明,通过数字化转型能够实现设计条件的数据结构化和在线流转,为未来工程设计模式发展方向提供借鉴。

一种基于Uipath的轻量级生产执行系统

本文介绍了基于UiPath平台的轻量级生产执行系统方法,以满足西门子M工厂的需求。该系统能够实现生产数据库的构建、与ERP系统的对接、实时数据收集等功能。经实验验证,该系统能有效提高生产效率、降低成本、提升产品质量,为小微企业的数字化变革与可持续发展提供有力支持。

预拌混凝土场站智能化升级建设研究与实践

预拌混凝土市场分化及产业升级政策引导,使得预拌混凝土企业急需进行智能化升级以提高生产效率和环保水平。基于智能场站建设经验结合数字化、智能化升级案例,系统地诠释了预拌混凝土场站智能化升级建设要素,为预拌混凝土企业智能化升级提供了可实施的参考方案。

国外数字化工厂网络安全保障机制研究——以洛克希德·马丁公司为例

数字化工厂是融合新一代信息技术和先进制造技术的关键工业设施,也是推进我国制造业数字化转型、增强国家科技和经济竞争力的重要载体。由于数字化工厂的网络化、智能化和开放性等特点,传统的网络集成式安全架构难以适应更复杂的业务流、供应链和不断变化的业态模式,成为制造业数字化转型的重大挑战。如何保障其安全稳定运行,成为各国政府和工业界关注的焦点。以洛克希德·马丁公司数字化工厂建设为例,研究该企业数字化转型战略、工厂数字化架构,并分析其工业物联网设备的连接通信框架(智能工厂框架),以及在云平台、无线物联网、网络安全治理、研发运营等多方面的安全措施。在此基础上,对我国如何强化重点行业数字化工厂网络安全保障机制建设,提出多角度的综合性建议。

数字化交付在油库项目的应用及研究

对于油库项目,数字化交付和智能工厂的建设有积极意义。在成品油库建设的全生命周期当中,设计、采购、施工和试运行阶段都会产生大量的数据和文档,通过数字化交付可以将这些基础数据进行有效管理和充分利用,筑牢油库运行的“数据基座”。以某已建成的油库项目进行数字化交付升级为例,对数字化交付内容、一体化平台建设、数字化交付应用进行分析,并对数字化交付的项目定义、执行、交付应用提出建议。