十三五期間，全球新一輪科技革命將持續(xù)、快速、融合發(fā)展，我國全面深化改革的力度進(jìn)一步加大，上海產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型創(chuàng)新、全球科創(chuàng)中心建設(shè)進(jìn)入攻堅期，全球卓越城市建設(shè)起步。把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展“互聯(lián)、智能、綠色”新趨勢，促進(jìn)生產(chǎn)方式變革，推動經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，是兩化深度融合面臨的新形勢、新任務(wù)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)，從生產(chǎn)流程、物流等多個環(huán)節(jié)對制造業(yè)價值鏈進(jìn)行優(yōu)化和再造，從而創(chuàng)造巨大的價值。根據(jù)《上海市推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合“十三五”發(fā)展規(guī)劃》提出的推進(jìn)傳感器、過程控制芯片等的應(yīng)用，加速構(gòu)建低延時、高可靠、廣覆蓋的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施體系，加速制造業(yè)向高端化、智能化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型發(fā)展，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)圍繞重點產(chǎn)業(yè)的工業(yè)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和應(yīng)用創(chuàng)新，實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用新模式發(fā)展。

試點項目解析

“基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用DT/AR技術(shù)的智能工廠信息系統(tǒng)”的建設(shè)符合《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015年版）》提出的“跨領(lǐng)域、跨行業(yè)、高度集成、系統(tǒng)融合”的特點。開展對“基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用DT/AR技術(shù)的智能工廠信息系統(tǒng)”的研究是非常有必要的。

一、項目簡述

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用DT/AR技術(shù)的智能工廠信息系統(tǒng)，是從系統(tǒng)集成創(chuàng)新角度出發(fā)，利用湃?？萍嫉腜I-IoT物聯(lián)網(wǎng)快速開發(fā)平臺構(gòu)建的“湃睿生產(chǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)信息采集分析管理軟件”與DT（Digital Twin）數(shù)字孿生技術(shù)以及AR（Augmented Reality）增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合，將物理世界中的數(shù)據(jù)，例如設(shè)備數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等與數(shù)字世界的數(shù)據(jù)例如數(shù)字仿真模型、大數(shù)據(jù)預(yù)測、作業(yè)指導(dǎo)動畫、圖紙等融會貫通，混搭應(yīng)用于智慧工廠解決方案中，使其成為監(jiān)控、重現(xiàn)、分析、找到工廠運行問題的關(guān)鍵，并可增強(qiáng)工人工作能力與效率。

二、項目目標(biāo)

通過基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用DT/AR技術(shù)的智能工廠信息系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新研發(fā)、基于物聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)量管理、維修問題的閉環(huán)管理以及企業(yè)運營優(yōu)化及決策支持等。該產(chǎn)品研發(fā)后將廣泛應(yīng)用于工業(yè)裝備、汽車零部件、電子高科技、醫(yī)療設(shè)備、航空航天、國防軍工、船舶等行業(yè)客戶市場。

三、主要內(nèi)容

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用DT/AR技術(shù)的智能工廠信息系統(tǒng)的研究，在傳統(tǒng)的工業(yè)互聯(lián)業(yè)務(wù)體系上打造創(chuàng)新研發(fā)、卓越制造、敏捷服務(wù)、智慧管理的業(yè)務(wù)體系。我們重點突破DT/AR技術(shù)，DT（Digital Twin）數(shù)字化映射技術(shù)將物理世界的數(shù)據(jù)，例如設(shè)備數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等等通過物聯(lián)網(wǎng)平臺推送以驅(qū)動數(shù)字仿真模型，打通物理世界到數(shù)字世界的間隔。在智能工廠領(lǐng)域，通過真實世界獲取的數(shù)據(jù)去驅(qū)動工廠仿真模型運行，是監(jiān)控、重現(xiàn)、分析、找到工廠運行問題的關(guān)鍵。另一方面，基于AR（Augmented Reality）增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，把工作人員在現(xiàn)實工廠環(huán)境下無法直接體驗到的數(shù)字內(nèi)容，例如大數(shù)據(jù)預(yù)測、作業(yè)指導(dǎo)動畫、圖紙等，通過智能設(shè)備疊加到眼前，幫助工人增強(qiáng)工作能力。結(jié)合“湃睿生產(chǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)信息采集分析管理軟件”與上海大學(xué)在大型數(shù)控機(jī)床異構(gòu)數(shù)據(jù)采集方面的技術(shù)積累，盡可能多的連接各種工業(yè)設(shè)備，并以直觀的電子看板形式在車間布局圖上顯示所有聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的設(shè)備的運行狀態(tài)，解決離散型制造業(yè)企業(yè)車間和生產(chǎn)線以及產(chǎn)品的設(shè)計到制造實現(xiàn)的轉(zhuǎn)化過程，提高系統(tǒng)的成功率和可靠性，縮短從設(shè)計到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化時間。

四、項目主要技術(shù) 

1、 PI-IoT物聯(lián)網(wǎng)快速開發(fā)

       通過PI-IoT物聯(lián)網(wǎng)快速開發(fā)技術(shù)，完成“拖拽式”聚合界面構(gòu)建器Mashup和移動應(yīng)用程序構(gòu)建工具，快速開發(fā)應(yīng)用程序和解決方案；開箱即用的數(shù)據(jù)模型和服務(wù)方法，支持靈活的拓展，第三方拓展等。

2、基于DT/AR技術(shù)的xMU工程應(yīng)用

       DT（Digital Twin），數(shù)字化映射技術(shù)，將真實事物的數(shù)據(jù)通過傳感器獲取后通過物聯(lián)網(wǎng)平臺推送給3D虛擬模型，打通虛擬世界與物理世界的間隔，使得設(shè)計人員、運營人員能夠通過現(xiàn)實數(shù)據(jù)在虛擬模型上的直觀體現(xiàn)，能夠更高效的找到故障與問題原因，改進(jìn)設(shè)計。那我們的AR是將現(xiàn)實世界和虛擬世界聯(lián)系起來，可以讓我們在圖形的基礎(chǔ)上，通過邊緣視覺的方式，大幅度提高了數(shù)據(jù)本身的展現(xiàn)價值的能力，幫助我們更好的理解數(shù)物互聯(lián)帶來的價值，這種價值有很多可以想象的空間，比如說我們預(yù)測性的維護(hù)，遠(yuǎn)程服務(wù)、遠(yuǎn)程診斷，包括基于云的眾包產(chǎn)品研發(fā)體系等。

總結(jié)

       我們的智能制造不僅僅是一些先進(jìn)技術(shù)的組合，也不僅僅局限在生產(chǎn)制造的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。其體系是以融合了當(dāng)前最新技術(shù)，貫穿研發(fā)、制造、客戶服務(wù)等端到端價值鏈的全新業(yè)務(wù)主線。目前制造業(yè)在很多重要領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，比如：機(jī)械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器及電子信息等。本項目可以高度定制客戶需求，給企業(yè)決策者提供全面的企業(yè)運營情況，幫助企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者進(jìn)行決策，能夠高效的推動制造業(yè)的發(fā)展。

項目啟動回顧

       SHU-CPS（上海大學(xué)信息物理系統(tǒng)）綜合應(yīng)用AR/VR、人工智能、大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)物聯(lián)等技術(shù)，突破數(shù)字孿生建模、虛擬同步協(xié)同、智能分析決策等難點、實現(xiàn)生產(chǎn)車間的實時數(shù)據(jù)感知與融合、數(shù)據(jù)分析與決策、可視化閉環(huán)管控功能、是實現(xiàn)智能制造的核心工具系統(tǒng)。

上海大學(xué)產(chǎn)線（零件生產(chǎn)）——主頁

上海大學(xué)產(chǎn)線（零件生產(chǎn)）認(rèn)識

（1）數(shù)字孿生：

DT技術(shù)，即Digital Twin，數(shù)字孿生，也叫數(shù)字化映射，是利用數(shù)字模型替代其實體部分，將物理世界中實體部分的各種數(shù)據(jù)映射到數(shù)字模型，從而驅(qū)動數(shù)字模型進(jìn)行仿真分析，快速的重現(xiàn)、分析、定位問題。

（2）設(shè)計與工藝一體化：

（3）大屏報表：

（4）智能車間管控軟件：

（5）能耗：