15、过程工厂数字孪生的解决方案与实现

过程工厂数字孪生的解决方案与实现

1. 过程工厂数字孪生的解决方案思路

为现有过程工厂构建数字孪生，旨在为建筑环境中的进一步工程活动提供可用的解决方案，缩小现实工厂与虚拟工厂之间的差距，无缝扩展并支持过程工业中的数字工厂信息管理。

在智能技术系统的开发中，记录和复用已有的解决方案知识是成功的重要保证。一种有前景的方法是使用解决方案模式，它代表抽象的问题 - 解决方案对。为避免在开发后期进行耗时且成本高昂的迭代，应在系统设计阶段早期考虑相关的解决方案知识。相关的七种模式的系统方法可用于在多维知识空间中绘制解决方案。

在实际应用中，该解决方案应作为一种全球可用的服务呈现。客户将工厂的扫描点云放入交换内存，随后就能获得可在其CAD系统中进行工厂工程处理的3D数字孪生模型。基于以往的研发成果，在棕地环境中实现快速、精确且强大的对象识别，是在桌面计算机上实现数字孪生的先决条件。与手动重新制作相比，部分语义丰富的对象重建的成本效益比必须合理。

该解决方案在处理点云数据时采用供应商中立的环境，不仅能与多个客户环境无缝协作，还能在不同环境之间进行转移。它不仅满足监管规则，还支持数字工厂信息管理，并且可以按照标准生成动态过程仿真模型。

然而，需要注意的是，该解决方案依赖于分包商提供的输入扫描数据的完整性和质量。尽管现代扫描仪能提供准确可靠的数据，但少量无法自动识别的扫描错误可能会影响整个项目。因此，需要对数字孪生的生成过程进行适当监控。

2. 实现过程工厂数字孪生的关键技术

• 计算机视觉与对象识别：计算机视觉是一个跨学科的科学领域，利用计算机对视觉数据进行深入理解