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基于数字孪生的船舶制造车间监视系统的构建 被引量:2
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作者 胡天翔 叶辉 杨晓飞 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第2期517-528,共12页
为解决船舶制造车间生产信息不透明、设备数据采集困难等问题,基于Unity物理平台设计了数字孪生船舶制造车间监控系统。针对监视系统中船舶虚拟车间的构造、多源异构数据采集的数据传输方式、由数据驱动的虚实同步方法,以及数据可视化... 为解决船舶制造车间生产信息不透明、设备数据采集困难等问题,基于Unity物理平台设计了数字孪生船舶制造车间监控系统。针对监视系统中船舶虚拟车间的构造、多源异构数据采集的数据传输方式、由数据驱动的虚实同步方法,以及数据可视化等关键步骤进行了阐释。实验设计船舶制造小组立焊接流水线生产过程的实时监控系统,完成了焊接流水线的3D场景复现以及在李生车间中对现实车间的生产监控,并通过虚实车间一致性验证了系统的可行性。 展开更多
关键词 多源异构数据采集 虚实同步 数据可视化 孪生车间 生产监控 一致性验证
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基于数字化布电线车间建设的智能制造路径初探
2
作者 许茂 许乐 +1 位作者 廉辉 刘振俊 《光纤与电缆及其应用技术》 2025年第5期36-40,共5页
在信息化和工业化“两化融合”和智能制造转型的背景下,以数字化布电线车间建设为试点,进行了线缆产业智能制造路径探索。在建设数字化布电线车间时,借助三维仿真建模技术优化厂区布局,建设数据采集与监视控制系统(SCADA)实现了软硬互... 在信息化和工业化“两化融合”和智能制造转型的背景下,以数字化布电线车间建设为试点,进行了线缆产业智能制造路径探索。在建设数字化布电线车间时,借助三维仿真建模技术优化厂区布局,建设数据采集与监视控制系统(SCADA)实现了软硬互联、数据共享、生产监控,通过集成企业资源计划系统(ERP)、供应链管理系统(SCM)、制造执行系统(MES)、制造运营平台(MOM)、仓储管理系统(WMS)、SCADA、高级计划与排程系统(APS智能排产系统)和自动导向搬运车(AGV智能小车),实现物料的自动配送和生产的自动排产功能。相对于传统布电线车间,数字化布电线车间人均产能提升238%,坪效产能提升77%。 展开更多
关键词 数字化布电线车间 虚拟仿真 数据共享 智能物流 智能排产 智能制造
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面向复杂电子设备的数字孪生车间应用探索
3
作者 漆中华 金涛 +2 位作者 杜小东 郑联语 关迪 《电子产品可靠性与环境试验》 2025年第4期89-97,共9页
针对复杂电子设备生产工艺流程复杂、周期长、质量要求高,目前生产过程存在对高水平技能人才依赖程度高、数字化水平低、基于经验的决策不透明,以及外部需求产能动态变化等问题,提出了一种复杂电子设备数字孪生车间建设总体框架,建设了... 针对复杂电子设备生产工艺流程复杂、周期长、质量要求高,目前生产过程存在对高水平技能人才依赖程度高、数字化水平低、基于经验的决策不透明,以及外部需求产能动态变化等问题,提出了一种复杂电子设备数字孪生车间建设总体框架,建设了包括基于单元式生产方式及数字化工位的物理车间、建立与物理车间虚实同步映射的虚拟车间。采集包括数字化工位和业务信息系统生产数据,并对其进行挖掘应用,包括产线实时运行监控分析、车间运行分析与优化服务等,提高了复杂电子设备生产车间的数字化水平和柔性程度,提升了生产车间基于数据的智能化决策水平。 展开更多
关键词 数字孪生车间 数字化工位 单元式生产 虚拟现实辅助装配 智能化决策
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基于智能虚拟生产车间的机械制造课程群教学实践 被引量:2
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作者 姜晨 叶卉 +2 位作者 杜宝江 吴薇 高大威 《实验科学与技术》 2024年第5期34-39,共6页
在机械制造类课程中,由于大型装备制造环境危险且工艺复杂,导致学生难以利用实体设备或实际生产制造车间开展实物实验,极大限制了学生工程实践能力的提升。基于此,该文建立了面向机械制造课程群的智能虚拟生产车间和虚拟仿真实验教学方... 在机械制造类课程中,由于大型装备制造环境危险且工艺复杂,导致学生难以利用实体设备或实际生产制造车间开展实物实验,极大限制了学生工程实践能力的提升。基于此,该文建立了面向机械制造课程群的智能虚拟生产车间和虚拟仿真实验教学方法,通过WebGL技术标准建立可交互操作的涡轮发动机叶轮全自动加工虚拟车间,并在此基础上开发与实体数控机床、机械手、AGV运输小车等实验设备对应的虚实融合接口以及机械制造与控制实验功能,形成虚拟仿真实验教学软件,供机械类相关课程理论与实践教学使用。相关成果已应用于多门机械制造类课程教学中,学生专业知识水平和工程应用能力提升显著,教学效果良好,证明了该实践教学方法的合理性与实用性。 展开更多
关键词 机械制造 虚拟车间 实践教学 虚实融合实验
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面向智能制造仿真实验的产线数字孪生建模 被引量:6
5
作者 惠记庄 王帅 朱斌 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第1期150-157,共8页
针对智能制造领域人才培养中,实践教学存在的成本高、安全保证难等问题,该研究构建了智能制造仿真实验系统。首先,以智能产线为基础、车间信息化平台为桥梁,融合产线数字孪生技术,构建了面向智能制造仿真实验的数字孪生系统框架;其次,... 针对智能制造领域人才培养中,实践教学存在的成本高、安全保证难等问题,该研究构建了智能制造仿真实验系统。首先,以智能产线为基础、车间信息化平台为桥梁,融合产线数字孪生技术,构建了面向智能制造仿真实验的数字孪生系统框架;其次,对系统中包含的产线物理实体模型、数据采集及车间信息化平台、数字孪生产线的多维度模型及智能制造仿真实验平台展开了详细阐述;最后设计产线生产调度优化实验,验证了该数字孪生仿真实验系统的有效性。 展开更多
关键词 智能制造 数字孪生产线 虚实结合 实验教学
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基于虚拟病人的住院医师临床思维培训工作坊的设计与实践
6
作者 王娜 何晓琴 +1 位作者 金松 卢章洪 《中国毕业后医学教育》 2024年第6期469-472,共4页
目的 将虚拟病人应用于住院医师临床思维培训工作坊,并进行效果评价。方法 采用医学教育课程开发六步法设计住院医师临床思维培训工作坊,进行实践应用,通过培训前后的问卷调查收集住院医师对工作坊和虚拟病人的反馈。结果 研究设计一套... 目的 将虚拟病人应用于住院医师临床思维培训工作坊,并进行效果评价。方法 采用医学教育课程开发六步法设计住院医师临床思维培训工作坊,进行实践应用,通过培训前后的问卷调查收集住院医师对工作坊和虚拟病人的反馈。结果 研究设计一套基于虚拟病人的住院医师临床思维培训工作坊标准化课程,并实践5期次,培训住院医师109人。培训前后的问卷数据显示,住院医师临床思维能力自评有显著性提升,97.1%的住院医师认为使用虚拟病人诊疗训练比传统方式能更有效提升临床思维能力,全部住院医师均认为培训达到预期。结论 将虚拟病人应用于住院医师临床思维培训工作坊,能有效提升住院医师对临床思维的理解和能力,受到住院医师好评。 展开更多
关键词 住院医师 临床思维 虚拟病人 工作坊
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基于数字孪生车间的虚实融合研究综述 被引量:2
7
作者 聂文雪 陈超 +3 位作者 杨梓豪 张秋爽 杨化林 陈海周 《机床与液压》 北大核心 2024年第2期187-198,共12页
数字孪生车间近年来逐渐成为大众关注的热点,它可借助虚实融合技术实现物理车间与虚拟车间的互联互通,使得虚拟车间的信息更加贴合现实,有助于实际生产。基于数字孪生概念、数字孪生车间的特性和研究应用,对数字孪生车间的虚实融合研究... 数字孪生车间近年来逐渐成为大众关注的热点,它可借助虚实融合技术实现物理车间与虚拟车间的互联互通,使得虚拟车间的信息更加贴合现实,有助于实际生产。基于数字孪生概念、数字孪生车间的特性和研究应用,对数字孪生车间的虚实融合研究进行综述。介绍了虚实研究对象,即物理车间和虚拟车间;论述了虚实融合系统中车间服务系统的工作过程;分析了虚实融合技术的三大关键部分及相关技术的支撑。最后对数字孪生车间的虚实融合问题进行了展望。 展开更多
关键词 虚实融合 数字孪生车间 物理车间 虚拟车间 车间服务系统
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基于数字孪生的纺机钣金车间可视化监控系统研究与应用 被引量:5
8
作者 房峰 袁逸萍 +1 位作者 裴国庆 田芳 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期31-37,102,共8页
针对纺机钣金车间生产过程实时监控差、准确性不足及可视化程度低等问题,提出一种基于数字孪生的纺机钣金车间可视化监控系统构建方法。首先,基于纺机钣金车间的生产要素构建其孪生几何模型,并对孪生几何模型进行轻量化处理以满足实时... 针对纺机钣金车间生产过程实时监控差、准确性不足及可视化程度低等问题,提出一种基于数字孪生的纺机钣金车间可视化监控系统构建方法。首先,基于纺机钣金车间的生产要素构建其孪生几何模型,并对孪生几何模型进行轻量化处理以满足实时响应要求;然后,基于赋时Petri网设计其行为逻辑模型,并通过碰撞检测算法实现在孪生车间中的触发响应。在此基础上,结合OPC UA的信息建模、事件驱动等方法实现多种工艺路线的产品加工、在制品流转等过程的忠实映射。最后,以某纺机钣金车间为应用案例,设计开发了原型系统,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 数字孪生 钣金车间 可视化监控 虚实映射 UNITY3D
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基于数字孪生的特种变速箱装配系统构建研究 被引量:1
9
作者 张文硕 马宇坤 +5 位作者 吴玉 刘鹏 谢斌 张欣宇 卞勇 王延忠 《新技术新工艺》 2024年第4期44-49,共6页
特种变速箱装配车间目前普遍存在装配效率低、一次合格性差、装配过程可视化程度低不利于远程监控决策等问题。针对上述情况,提出一种特种变速箱装配车间数字孪生系统架构,将数字孪生划分为四层七模块,系统模块化构建有效提升了装配数... 特种变速箱装配车间目前普遍存在装配效率低、一次合格性差、装配过程可视化程度低不利于远程监控决策等问题。针对上述情况,提出一种特种变速箱装配车间数字孪生系统架构,将数字孪生划分为四层七模块,系统模块化构建有效提升了装配数字孪生系统建设效率。针对三维模型构建划分与生产数据实时获取,提出新型装配序列层级划分方法与产线非接触式深度数据采集方法,提高了数字孪生模型构建效率与精准度。基于上述方法与模型,开发了数字孪生原型系统,实现了装配车间可视化监控与生产风险预警并验证了可行性。 展开更多
关键词 数字孪生 特种变速箱 智能车间 虚实映射 模块构建 深度数据采集
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虚拟现实中情感营造:疗愈和活力街道微更新设计循证探索 被引量:7
10
作者 张珍 徐磊青 《风景园林》 北大核心 2024年第4期53-60,共8页
【目的】旨在探索以循证设计为方法的活力与疗愈街道微更新设计。【方法】通过参与式工作营的形式开展上海市宝山区庙行镇共康路两个街段的微更新设计工作,并借助基于虚拟现实与可穿戴生理传感器的实验,验证活力街道设计与疗愈街道设计... 【目的】旨在探索以循证设计为方法的活力与疗愈街道微更新设计。【方法】通过参与式工作营的形式开展上海市宝山区庙行镇共康路两个街段的微更新设计工作,并借助基于虚拟现实与可穿戴生理传感器的实验,验证活力街道设计与疗愈街道设计所营造的环境氛围对居民情绪的不同影响,评估设计方案的有效性。【结果】两个街段的微更新设计都在一定程度上达到预期情感氛围,体现在心理和生理情绪指标变化上。验证了公众参与结合虚拟现实与可穿戴生理传感器辅助设计技术的运作模式,有助于设计师在早期阶段检验设计方案中的环境情感氛围是否达到预期效果,提升设计方案的科学性与精准性。【结论】为活力与疗愈街道微更新设计增添实证证据,为循证设计流程提供了可参考的实践经验。 展开更多
关键词 城市微更新 街道设计 循证设计 参与式工作营 情感氛围 疗愈 活力 神经科学 虚拟现实
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虚拟仿真在总装车间AGV产线中的应用研究 被引量:1
11
作者 朱本东 江亮 邹可 《汽车工艺与材料》 2024年第8期55-62,共8页
为满足总装车间对自动导引车(AGV)作为输送载体的需求,对AGV设计方案进行优化,以增强AGV输送系统的功能。依据某乘用车总装车间的运营情况,设计AGV输送线路,结合车间输送设计方案、AGV自身特征、线体的运行逻辑及线体业务流程,利用西门... 为满足总装车间对自动导引车(AGV)作为输送载体的需求,对AGV设计方案进行优化,以增强AGV输送系统的功能。依据某乘用车总装车间的运营情况,设计AGV输送线路,结合车间输送设计方案、AGV自身特征、线体的运行逻辑及线体业务流程,利用西门子Plant Simulation软件构建AGV输送系统仿真模型,对不同节拍下AGV的数量进行分析。为满足生产节拍,通过设计试验管理器开展试验设计(DOE),优化AGV的线体间缓存AGV的电池容量自动化工作站的充电时间和行走速度。优化后的AGV线路线体输送效率提升了24%,AGV利用率提升了26%。 展开更多
关键词 总装车间 AGV PLANT SIMULATION 虚拟仿真
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搭载虚拟现实的汽车车间三维物流仿真系统
12
作者 赵久龙 赵爽 《装备机械》 2024年第4期9-13,30,共6页
以汽车涂装车间为例,介绍了搭载虚拟现实的汽车车间三维物流仿真系统。采用CATIA软件建立输送设备和工艺设备的三维模型,运用Tecnomatix Plant Simulation软件根据生产工艺、运输方案在仿真环境下构建汽车涂装车间机械化运输环境,编辑... 以汽车涂装车间为例,介绍了搭载虚拟现实的汽车车间三维物流仿真系统。采用CATIA软件建立输送设备和工艺设备的三维模型,运用Tecnomatix Plant Simulation软件根据生产工艺、运输方案在仿真环境下构建汽车涂装车间机械化运输环境,编辑定义常用设备三维仿真模型库,创建虚拟现实接口,搭载SteemVR软件平台,接入调试虚拟现实设备。通过搭载虚拟现实的汽车车间三维物流仿真系统,可以在汽车厂的规划设计阶段戴上虚拟现实设备身临其境,自由行走,任意观看,提前通过视觉直观感受汽车车间,了解占地面积、投入设备、生产流程等。 展开更多
关键词 汽车 车间 虚拟现实 物流 仿真
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基于数字孪生的车间三维可视化监控系统 被引量:51
13
作者 周成 孙恺庭 +2 位作者 李江 于存贵 居里锴 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期758-768,共11页
针对当前制造车间监控透明度低、方式单一、实时性差、缺乏模型等问题,参考数字孪生理论模型,以工业物联网平台作为系统服务平台,提出一种基于数字孪生的车间三维可视化监控系统六维模型,并介绍了系统开发流程。在此基础上对系统开发中... 针对当前制造车间监控透明度低、方式单一、实时性差、缺乏模型等问题,参考数字孪生理论模型,以工业物联网平台作为系统服务平台,提出一种基于数字孪生的车间三维可视化监控系统六维模型,并介绍了系统开发流程。在此基础上对系统开发中的孪生数据采集、虚拟车间构建、数据实时映射等关键技术进行了阐述。同时,针对车间数据采集困难的现状,提出基于工业物联网平台的孪生数据采集方法。以印章生产车间为应用对象,设计开发了印章生产车间三维可视化监控系统,验证了所提模型的有效性,为车间三维可视化监控的实现提供了参考。 展开更多
关键词 数字孪生 三维可视化监控系统 孪生数据 虚拟车间
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基于Multi-Agent的虚拟车间调度作业原理与算法 被引量:4
14
作者 郭文胜 殷国富 胡晓兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1428-1431,共4页
在分析敏捷制造环境下车间生产控制方式的特点的基础上 ,认为构成虚拟车间调度的要素、资源和项目都可封装成智能体 ,提出基于 Multi-A-gent的虚拟车间调度单元模型。根据该模型 ,设计了一种调度遗传算法 ,应用实例表明该算法具有建模... 在分析敏捷制造环境下车间生产控制方式的特点的基础上 ,认为构成虚拟车间调度的要素、资源和项目都可封装成智能体 ,提出基于 Multi-A-gent的虚拟车间调度单元模型。根据该模型 ,设计了一种调度遗传算法 ,应用实例表明该算法具有建模简单、运算速度快等特点 ,适用于任务类型相同的多个项目在多个虚拟车间的调度问题。 展开更多
关键词 虚拟车间 MULTI-AGENT 项目协同 车间调度建模 敏捷制造
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基于VR技术的虚拟车间可视化系统研究 被引量:5
15
作者 陈波 孙文磊 +1 位作者 崔权维 洪荣荣 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第9期27-29,115,共4页
为了研究虚拟车间可视化问题,通过UG、3dsmax等三维图形软件创建一系列的机床、桌椅等3D模型,基于OpenGL技术对Nvision平台(虚拟软件平台的一种,即VirtualReality平台,简称VR)系统进行二次开发,实现了虚拟车间的快速高效可视化。解决了... 为了研究虚拟车间可视化问题,通过UG、3dsmax等三维图形软件创建一系列的机床、桌椅等3D模型,基于OpenGL技术对Nvision平台(虚拟软件平台的一种,即VirtualReality平台,简称VR)系统进行二次开发,实现了虚拟车间的快速高效可视化。解决了虚拟系统显示动画速度慢、效果差的问题,实现了利用计算机及液晶显示器(LCD)外设投影等装置生成较为真实的3D模拟动态仿真环境。 展开更多
关键词 虚拟现实技术 虚拟车间 车间布局 可视化系统
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基于Unity3D 动车虚拟检修车间漫游系统开发 被引量:8
16
作者 李旭洋 马思群 +2 位作者 李健 史良宇 陶然 《铁路计算机应用》 2021年第6期46-51,共6页
动车检修车间是高速铁路列车维护检修的重要场所,研究中以某动车检修车间为开发对象,鉴于等比例的三维检修车间模型构造复杂,开展了研究对象的简化建模,将其导入到Unity3D中进行系统开发;运用碰撞检测技术,结合C#脚本语言、数据库管理技... 动车检修车间是高速铁路列车维护检修的重要场所,研究中以某动车检修车间为开发对象,鉴于等比例的三维检修车间模型构造复杂,开展了研究对象的简化建模,将其导入到Unity3D中进行系统开发;运用碰撞检测技术,结合C#脚本语言、数据库管理技术,实现了信息管理和读取;使用NGUI插件,对列车检修车间建筑、设备进行虚拟化及数字化设计,建立了虚拟检修车间漫游系统。该漫游系统具有真实感较强、交互性强等特点,可以使体验者快捷地了解检修车间结构和作业流程,对相关人员培训具有重要作用。 展开更多
关键词 虚拟现实 检修车间 三维建模 UNITY3D NGUI
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基于工作流技术的虚拟车间协作控制模型 被引量:1
17
作者 郭文胜 殷国富 胡晓兵 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2001年第5期8-11,共4页
虚拟车间是实施敏捷制造的一个关键基础技术。应用工作流技术 ,分析了虚拟车间工作流的机理与特点 ,提出一种基于多agent技术的虚拟车间工作流协作控制模型的体系结构 ,并论述模型中任务agent、过程agent、活动agent、资源agent、接口ag... 虚拟车间是实施敏捷制造的一个关键基础技术。应用工作流技术 ,分析了虚拟车间工作流的机理与特点 ,提出一种基于多agent技术的虚拟车间工作流协作控制模型的体系结构 ,并论述模型中任务agent、过程agent、活动agent、资源agent、接口agent、协调agent和协同工作流agent功能需求。 展开更多
关键词 虚拟车间 工作流 多AGENT技术 协作模型 敏捷制造 协作控制 网络技术
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基于知识碰撞模型的虚拟研讨厅系统 被引量:1
18
作者 鲁东明 张晓宇 潘云鹤 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期1720-1727,共8页
Internet技术带来了网络协同合作 .采用知识碰撞模型的信息交流和知识共享技术 ,为不同地域、不同领域的人员相互合作、自主交流提供良好的辅助工具 .就知识碰撞的概念、结构、方法进行了分析 .并综合知识管理概念和综合集成法 ,提出了... Internet技术带来了网络协同合作 .采用知识碰撞模型的信息交流和知识共享技术 ,为不同地域、不同领域的人员相互合作、自主交流提供良好的辅助工具 .就知识碰撞的概念、结构、方法进行了分析 .并综合知识管理概念和综合集成法 ,提出了一个基于知识碰撞的虚拟研讨厅模型 (KCBVWS) .随后对 KCBVWS的基本组成部分、体系结构、功能特点做了解释 .最后 ,就 展开更多
关键词 知识碰撞模型 虚拟研讨厅系统 网络协作 知识管理 INTERNET
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面向生产过程调度的数字孪生系统体系架构研究 被引量:3
19
作者 崔冰 张林鍹 +1 位作者 欧阳亮 傅永康 《计算机仿真》 北大核心 2023年第6期9-12,共4页
针对大规模混流制造车间生产过程的调度问题,本文提出一种基于数字孪生系统的架构体系,结合复合调度模型,对大规模、复杂约束、不确定性的调度优化提供了较好的解决思路。明确了物理车间进行数据采集、清洗和融合的层次结构;提出了多层... 针对大规模混流制造车间生产过程的调度问题,本文提出一种基于数字孪生系统的架构体系,结合复合调度模型,对大规模、复杂约束、不确定性的调度优化提供了较好的解决思路。明确了物理车间进行数据采集、清洗和融合的层次结构;提出了多层次多维度虚拟车间的构建机理,对多维度融合的基础单元模型构建进行了阐述;对复杂环境下的生产过程调度,提出了孪生数字驱动的传统模型、预测模型和知识模型的复合调度模型;最后对某大型发动机制造企业的复杂混流生产调度进行了实例验证。 展开更多
关键词 数字孪生 虚拟仿真 生产调度 离散制造 虚拟车间
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数字化车间虚拟监控系统研究 被引量:22
20
作者 姜康 柯榕 +1 位作者 赵小勇 何其昌 《航空制造技术》 2016年第20期97-100,104,共5页
传统的虚拟监控系统管理层与执行层信息交互能力不足,不能满足当前车间监控需求,基于虚拟现实技术与信息集成技术,建立车间状态监控系统,实现整个车间内人员、物料、设备等位置及状况的实时监控。系统以三维制造资源模型为基础构建数据... 传统的虚拟监控系统管理层与执行层信息交互能力不足,不能满足当前车间监控需求,基于虚拟现实技术与信息集成技术,建立车间状态监控系统,实现整个车间内人员、物料、设备等位置及状况的实时监控。系统以三维制造资源模型为基础构建数据逻辑模型;采用XML规范建立系统模块间的数据接口;利用实时状态数据驱动三维虚拟模型;利用Unity3D技术实现虚拟场景的渲染与实时人机交互,最后通过实例验证了系统的有效性。 展开更多
关键词 车间状态 虚拟监控 数据驱动 UNITY3D
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