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  • 中國山東濟南煙絲庫技改項目

    背景描述

    該項目于2019年啟動,2020年底完成實施,該庫區年產量500億支香煙,屬于大型自動化物流倉庫。

    策藍科技主要負責

    第一、包含以生產服務為核心的在線物流管理系統(WMS),該系統集物流生產管理,物料管理,倉庫管理于一身,上聯企業的信息管理系統,下聯工業調度控制系統,是自動話物流系統的調度核心和信息存儲處理中心;
    第二、工業調度控制系統(WCS),該系統與機械交互,完成指令的分析下達,是各類機械的上位系統;
    第三、數字孿生智慧倉儲管理系統(Scada系統),該系統以數字孿生為核心理念,結合數據集成,信號從離散到連續的收斂,三維空間渲染,等多項技術,為用戶提供調試的便利,以及庫區長期的運維管理,其中包含故障提醒,故障遠程處理,故障預測,硬件損耗趨勢分析,備品備件采購策略,立體直觀的物流狀況等等一系列運維管理內容。

    實施過程

    前期工作

    主要工作——總體人員進行方案設計,以及于決策者溝通方案可行性

    傳統的該過程通常使用CAD(Computer Aided Design,屬于美國Autodesk公司)進行設計,設計成果以一種晦澀,難懂的平面圖(CAD圖紙,如圖1所示)展示;需要較高的專業技能,和溝通成本才能將設計意圖和理念,傳達給決策者,過程中容易造成信息差,導致資源利用率低下;且該過程通常面臨多次修改,CAD圖紙修改前后的區別不直觀,需要再一次的溝通,返工導致成本遞增,進度滯后。
    在該項目中,使用自主研發的CVD(Computer Virtual Design,版權屬于中國云南省的策藍科技有限公司)進行設計,設計成果以趨近真實世界的三維空間呈現(如圖2所示),通過易用的路徑規劃功能,即可清晰直觀的展示物流路線,流向等內容,即使沒有專業的物流技能,依舊可以了解總體設計人員的設計意圖和理念。

    中期調試

    主要工作——第一、電控程序開發人員與信息系統開發人員對接機械信號,包含信號位置信息是否準確,讀取信號是否通暢,解碼是否正確,下達是否能正確響應等內容;第二、信息系統開發人員調試軟件中的物流調度策略是否滿足用戶的業務需求

    第一部分工作,有信號位數量多,交互頻繁等特點,傳統方式實施該過程,上位機人員需要在下達命令后與電控程序開發人員核對,下達成功與否,在該項目中,借助數字孿生應用,軟件開發人員可在下達命令后,通過數字孿生系統界面,清晰的得知下達情況(如下圖),規避了軟件開發人員與電控開發人員核對的過程,從而加快調試進度,節約成本。
    第二部分工作,由于機械在調試階段,運行速率較低,機械故障率高,故單次調試耗時長。且在調試過程中,如發生調度錯誤,試錯成本巨大(如圖3)。正對這兩個問題,我們通過數字孿生應用的虛擬過程,將調度策略在虛擬空間內執行,即可調試調度策略的正確性,亦提高了效率,并將試錯成本降為零。

    后期運維

    主要工作——日常庫管業務,及時定位和解決故障,設備保養,備件替換,核對庫存等內容

    傳統運維在處理故障時,需要記住現場機械的平面號,然后在平面的“表格”中找到需要處理的站臺,然后工作人員需要去到倉庫現場的操作終端旁,在以文字表格羅列的頁面操作處理故障。而在該項目中,我司應用數字孿生,當發生故障時,故障站臺在虛擬的三維空間紅色閃爍,由于三維空間與現實世界一比一還原(如圖5,圖6),可以直觀的定位故障站臺位置,并獲得準確的故障信息,且處理故障無需到現場操作終端,而是直接在中控室遠程操作,即可解決故障。
    數字孿生系統集成了倉庫大量機械,軟件的數據。數據和的價值遠大于數據價值的和。在瑣碎的運維工作中,數字孿生將瑣碎的信息歸整到一起,避免操作人員在多個軟件,不同位置的多個終端之間的信息同步,從而極大提高運維效率。

    數字孿生應用釋放的能量

    縱觀該項目,我司為其提供數字孿生監控系統,提高其整體運維水平和效率。頤中集團采用了我公司提供的數字孿生虛擬測試平臺,累計節約現場調試時間65天,節省直接和間接經濟效益超過200萬元。同時,在后期的運維過程中,極大提高用戶故障處理速度,獲得用戶好評,進一步提高和客戶的粘性。
    首先可以幫助工廠減少運維人員的成本,以前一個該車間需要10個人來運維才能保證生產線正常工作,使用了數字孿生系統以后就只需要3-4個人來運維,工作人員在中控室的監控屏幕上看到報錯信息,就能快速安排人員處理;
    其次可以幫助運維人員提高工作效率和保證生產線高效運轉,規模越大的生產線使用的設備類型就越多,工廠運維人員不可能全部設備都能熟練掌握使用和故障排除,使用數字孿生系統后系統可以幫助運維人員快速精準的對故障點進行定位并根據系統信息提示解決故障。第三數字孿生系統可以對生產線的運行進行一個錯誤的預判,因為生產活動總存在著多個元素,會發生人機交互或者是人與軟件的交互,其中某個元素發生問題會導致生產線不按照原有路線進行運行,如果使用數字孿生系統后就算還沒有出現故障導致生產線的暫停,系統就會提示某個元素出現偏差,運維人員就能在出現故障前發現隱患并且排除。

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