張小文，李吉平

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.佛山智能裝備技術(shù)研究院，廣東 佛山 528234）

0 引言

制造業(yè)是國家的重要支柱產(chǎn)業(yè)，是核心實(shí)力的重要體現(xiàn)。近年來，智能制造成為各國在制造業(yè)的主流發(fā)展方向，如我國提出《中國制造2025》，以智能制造為主攻方向，建設(shè)世界制造強(qiáng)國；德國提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，旨在打造以智能制造為核心的智能工廠；《美國先進(jìn)制造領(lǐng)先戰(zhàn)略》指出要發(fā)展智能制造技術(shù)、人工智能增材制造等15 個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域［1-2］。

數(shù)字化車間能有效提高生產(chǎn)效率，是智能制造的重要體現(xiàn)。近年來，隨著數(shù)字孿生車間概念的提出，數(shù)字化車間在智能制造中受到越來越多關(guān)注。為提高手機(jī)組裝車間的智能化程度，本文基于自研仿真軟件框架進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)組裝車間的數(shù)字化，通過數(shù)字化車間建模、數(shù)據(jù)采集、視圖優(yōu)化等方面描述數(shù)字化車間構(gòu)造的全過程，最后對構(gòu)造的數(shù)字化車間進(jìn)行演示。仿真結(jié)果顯示，通過數(shù)字化車間能實(shí)時(shí)了解車間運(yùn)行狀況，回溯車間歷史運(yùn)行狀況，提高了生產(chǎn)智能化水平。

1 相關(guān)研究

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集連接信息、過程信息，可使物與物、物與人之間建立聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)對制造過程的感知，為決策和預(yù)警提供支持。例如，陳偉興等［3］基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的制造過程事件感知模型，提出了基于制造物聯(lián)的生產(chǎn)過程關(guān)鍵事件主動(dòng)感知技術(shù)架構(gòu)；Dai 等［4］提出一種知識驅(qū)動(dòng)的自主服務(wù)管理，為自管理和自適應(yīng)工業(yè)信息物理系統(tǒng)提供了設(shè)備級智能控制；Tao 等［5］提出一種基于信息與物理融合的數(shù)字孿生產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)方法；陶飛等［6］提出數(shù)字孿生車間的概念，闡述了數(shù)字孿生車間的系統(tǒng)組成、運(yùn)行機(jī)制、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)等；Zhuang 等［7］提出一種基于數(shù)字孿生的復(fù)雜產(chǎn)品裝配過程的智能生產(chǎn)管理和控制框架，闡述了裝配車間數(shù)字孿生模型的構(gòu)建方法，并結(jié)合數(shù)字孿生和大數(shù)據(jù)提出一種預(yù)測機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對裝配車間的管理和控制；胡祥濤等［8］設(shè)計(jì)了基于Unity3D 的虛擬車間三維監(jiān)控系統(tǒng)。

不同于常見的直接利用Unity3D 實(shí)現(xiàn)數(shù)字車間，本研究基于仿真軟件，結(jié)合數(shù)字孿生研究成果與Unity3D 實(shí)現(xiàn)了三維數(shù)字車間，為基于OSG 視圖的仿真軟件實(shí)現(xiàn)具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和視圖優(yōu)化的三維車間提供了參考，這也是本文的創(chuàng)新點(diǎn)所在。

2 產(chǎn)線仿真軟件介紹

該產(chǎn)線仿真軟件為企業(yè)自主研發(fā)，其通過導(dǎo)入模型，根據(jù)相對位置進(jìn)行模型布局，設(shè)置模型動(dòng)作，并由信號量控制動(dòng)作的先后邏輯以實(shí)現(xiàn)車間仿真。該軟件暫時(shí)只能導(dǎo)入常見的STL 格式模型，不能設(shè)置模型材質(zhì)貼圖。軟件界面基于C#語言的Winform 開發(fā)，視圖顯示基于開源三維引擎OpenSceneGraph。該軟件可通過組件式方法快速構(gòu)建虛擬車間，其優(yōu)點(diǎn)為快速導(dǎo)入模型并構(gòu)建虛擬車間，具備完善的交互功能；缺點(diǎn)為導(dǎo)入模型格式單一，無法對模型進(jìn)行優(yōu)化，顯示效果不佳。圖1 為該軟件界面。

Fig.1 Production line simulation software interface圖1 產(chǎn)線仿真軟件界面

3 手機(jī)組裝數(shù)字車間系統(tǒng)

手機(jī)組裝數(shù)字車間系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字車間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與車間歷史狀況回溯功能，總體設(shè)計(jì)框架如圖2 所示。首先在物理車間觀察車間運(yùn)行細(xì)節(jié)，對車間場景與設(shè)備進(jìn)行取景，根據(jù)車間布局確定設(shè)備相對位置。從廠家直接獲取車間設(shè)備的三維模型，利用Solidwork 構(gòu)建車間場景模型（廠房墻壁、窗戶、地板等）。將STL 格式的場景模型、設(shè)備模型和產(chǎn)品模型導(dǎo)入產(chǎn)線仿真軟件中，通過產(chǎn)線仿真軟件搭建虛擬產(chǎn)線與車間場景布局，然后將虛擬車間項(xiàng)目導(dǎo)出。采用3D MAX 軟件對機(jī)器人、手機(jī)殼、手機(jī)電池模型進(jìn)行貼圖，導(dǎo)出為fbx 格式。在Unity3D 中導(dǎo)入廠房墻壁、窗戶、地板等模型，構(gòu)建車間廠房并嵌入貼圖后的機(jī)器人和產(chǎn)品模型到該項(xiàng)目中，發(fā)布為可執(zhí)行程序。開發(fā)采集器程序，獲取實(shí)際產(chǎn)線數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字車間驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)有仿真軟件視圖效果較差，嵌入之前發(fā)布的Unity3D 可執(zhí)行程序至產(chǎn)線仿真軟件Winform中，將OSG 圖元信息發(fā)送到Unity3D 可執(zhí)行程序中，利用嵌入的Unity3D 實(shí)現(xiàn)視圖顯示，可達(dá)到良好的視圖效果。

手機(jī)組裝數(shù)字車間系統(tǒng)的構(gòu)建共有6 個(gè)階段：①建立模型階段；②產(chǎn)線仿真軟件中虛擬產(chǎn)線搭建與車間場景布局階段；③Unity3D 車間廠房構(gòu)建階段；④視圖優(yōu)化階段；⑤數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)階段；⑥測試驗(yàn)證階段。圖3 為手機(jī)組裝數(shù)字車間系統(tǒng)開發(fā)流程。

Fig.2 Overall design of the mobile phone assembly digital workshop system圖2 手機(jī)組裝數(shù)字車間系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

Fig.3 System development flow圖3 系統(tǒng)開發(fā)流程

4 模型建立

車間產(chǎn)線設(shè)備模型、手機(jī)殼以及手機(jī)電池模型均為生產(chǎn)廠家直接提供的STL 格式的三維模型，廠房、窗戶、地板等車間場景模型通過Solidwork 建模軟件制作。機(jī)器人、手機(jī)電池、手機(jī)殼等模型需要在3D Max 中進(jìn)行貼圖，圖片為各自照片。模型貼圖后導(dǎo)出為fbx 格式留作后續(xù)嵌入U(xiǎn)nity3D 車間場景項(xiàng)目中［9］。在3D Max 中對廠房、窗戶、燈等用于在Unity3D 中構(gòu)建車間場景的模型進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，導(dǎo)出為fbx 格式，之后導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D 構(gòu)建車間場景。在Unity3D 中構(gòu)建車間場景的廠房與宏觀環(huán)境，廠房內(nèi)的電腦、產(chǎn)線圍欄、桌椅等可以直接由產(chǎn)線仿真軟件導(dǎo)入。

車間模型主要分為3 個(gè)部分，分別為車間宏觀場景、主機(jī)設(shè)備和工件。車間宏觀場景主要包括地板、窗戶、墻壁等，主機(jī)設(shè)備主要包括機(jī)器人、傳送帶、加工設(shè)備、生產(chǎn)裝置等，工件為待組裝的手機(jī)殼等產(chǎn)品。為達(dá)到較為真實(shí)的仿真效果，還需要對模型貼圖。貼圖通常選用拍攝的實(shí)物照片，在3Dmax 中將照片貼到對應(yīng)的三維模型上，再導(dǎo)出模型及其貼圖后圖像，將其打包嵌入到Unity3D 中，用于后期視圖顯示［10］。圖4 為模型分類圖。

Fig.4 Model classification圖4 模型分類

5 產(chǎn)線搭建與車間配套環(huán)境布置

在產(chǎn)線仿真軟件中導(dǎo)入模型，并搭建好產(chǎn)線，設(shè)置好各個(gè)機(jī)器人與傳動(dòng)帶的具體運(yùn)動(dòng)軌跡，以及各個(gè)運(yùn)動(dòng)之間的先后邏輯。搭建好產(chǎn)線后，導(dǎo)入電腦、桌椅、圍欄等模型，構(gòu)建車間內(nèi)部環(huán)境。在產(chǎn)線仿真軟件中搭建的產(chǎn)線與車間內(nèi)部環(huán)境分別如圖5 所示。將搭建好的車間項(xiàng)目導(dǎo)出，用于后續(xù)導(dǎo)入二次開發(fā)后的產(chǎn)線仿真軟件中進(jìn)行顯示。

6 Unity3D 車間場景構(gòu)建與模型嵌入

在Unity3D 中導(dǎo)入廠房、窗戶、地面模型，并設(shè)置模型材質(zhì)。根據(jù)實(shí)際車間搭建數(shù)字車間場景，并設(shè)置光照情況［11-12］。圖6 為Unity3D 中構(gòu)建的車間廠房遠(yuǎn)視圖。在Unity3D 中構(gòu)建好車間宏觀場景后，需要將貼圖后的3 種機(jī)器人模型、手機(jī)殼、手機(jī)電池模型嵌入該項(xiàng)目中，并將其發(fā)布為可執(zhí)行程序［13］。

Fig.5 Workshop built by production line simulation software圖5 產(chǎn)線仿真軟件構(gòu)建的車間

Fig.6 Workshop building constructed in Unity3D圖6 Unity3D 中構(gòu)建的車間廠房

7 視圖優(yōu)化

將前述Unity3D 的可執(zhí)行程序嵌入產(chǎn)線仿真軟件的界面控件中，并調(diào)整嵌入后的窗口大小至合適狀態(tài)。以下為Unity3D 可執(zhí)行程序嵌入控件的部分代碼：

privatevoidEmbedProcess（Processapp，Controlcontrol）

｛//Get the main handle

if（app == null || app.MainWindowHandle ==IntPtr.Zero||control== null）return；

try

｛

//Put it into this form

SetParen（tapp.MainWindowHandle，control.Handle）；

｝

catch（Exception）

｛｝

try

｛

//Remove border and whatnot

SetWindowLong（newHandleRef（this，app.MainWindowHandle），GWL_STYLE，WS_VISIBLE）；

SendMessage（app.MainWindowHandle，WM_SETTEXT，IntPtr.Zero，strGUID）；

｝

catch（Exception）

｛｝

try

｛//Move the window to overlay it on this window

MoveWindow（app.MainWindowHandle，0，0，control.Width，control.Height，true）；

｝

catch（Exception）

｛｝

｝

Unity3D 嵌入后，每次啟動(dòng)可執(zhí)行程序前都需要檢查OSG 至Unity 的TCP 連接是否成功，若成功，則開始由OSG端發(fā)送模型信息至Unity3D 可執(zhí)行程序端，并啟動(dòng)可執(zhí)行程序。

OSG 端主要發(fā)送兩類信息，一類是模型的變換矩陣、位置坐標(biāo)和姿態(tài)矩陣，以及模型的顏色信息，另一類是模型三角片圖元的頂點(diǎn)信息，這些數(shù)據(jù)可以通過調(diào)用OSG 的有關(guān)庫函數(shù)直接獲取。視圖界面的模型顯示主要有3 種情況：①添加新模型；②已有模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)等導(dǎo)致姿態(tài)與位置變化；③刪除已有模型［14-15］。每次添加新模型后，獲得該模型的三角片頂點(diǎn)、坐標(biāo)位置、姿態(tài)、顏色等信息，將該模型信息打包后以socket 的方式發(fā)送至嵌入的Unity3D 端，用于顯示新加入的模型。對于已有模型的位置、姿態(tài)變化，只需將變化后的位置與姿態(tài)信息打包后發(fā)送給Unity3D端。對于刪除模型而言，只需將被刪除模型對應(yīng)的序列號發(fā)送給Unity3D 端，將該序號對應(yīng)的模型刪除即可［16］。

8 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是數(shù)字車間的重要組成部分，用于獲取物理車間數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行解析，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字車間模型驅(qū)動(dòng)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)主要分為兩個(gè)部分：①采集物理車間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字車間的模型驅(qū)動(dòng)，達(dá)到虛實(shí)映射的效果；②通過歷史數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)車間歷史狀態(tài)回溯。

物理車間的數(shù)據(jù)經(jīng)設(shè)備傳感器采集后統(tǒng)一放至可編程邏輯控制器（PLC），數(shù)據(jù)采集器通過TCP 通信將PLC 處存放的物理車間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送至Redis 和InfluxDB，經(jīng)解析后保存。InfluxDB 為時(shí)間序列數(shù)據(jù)專門編寫的自定義高性能數(shù)據(jù)存儲，用于儲存車間歷史數(shù)據(jù)［17］。Redis 作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，具有讀寫速度快的特點(diǎn)，用于儲存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)［18］。根據(jù)Redis 發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字車間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，將InfluxDB 中存儲的歷史數(shù)據(jù)寫至Redis，通過接收Redis發(fā)送的歷史數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字車間歷史狀態(tài)回溯。圖7 為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)流程。

Fig.7 Data-driven implementation process圖7 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)流程

導(dǎo)入前述構(gòu)建的工程文件，產(chǎn)線仿真軟件讀取文件后在視圖界面顯示靜態(tài)車間。若要進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，需根據(jù)界面操作執(zhí)行實(shí)時(shí)仿真的程序。首先從服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)至Redis 和influxDB，解析配置文件，讀取從Redis 發(fā)送的數(shù)據(jù)后更新內(nèi)存，同時(shí)根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)變化調(diào)用相關(guān)視圖函數(shù)以更新視圖界面的顯示。

Redis 作為緩存數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)以Key-Val 的形式存儲，需通過其Key 值讀取。用于實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)的有關(guān)變量需與Redis 中的Key 對應(yīng)起來，方可將從Redis 接收的數(shù)據(jù)用于模型驅(qū)動(dòng)。將Redis 中的數(shù)據(jù)與本地模型驅(qū)動(dòng)程序中的相關(guān)變量對應(yīng)起來則是通過編寫和讀取配置文件實(shí)現(xiàn)。

配置文件主體格式為數(shù)組嵌套，最外層數(shù)組定義了從Redis 進(jìn)行TCP 連接的相關(guān)信息，包括發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的Redis 端的IP 地址和端口號，以及進(jìn)行歷史回溯時(shí)Redis 端的IP 地址和端口號。最外層數(shù)組嵌套了設(shè)備數(shù)組，設(shè)備數(shù)組嵌套了各個(gè)產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)模型數(shù)組，產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)模型數(shù)組中為該模型相關(guān)屬性名稱與Redis 中Key 值構(gòu)成的鍵值對，或?qū)傩悦Q與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序中相關(guān)名稱構(gòu)成的鍵值對。

以下為配置文件中前屏機(jī)器人的相關(guān)配置信息：

｛

“note”：“2 號工作站--前屏工作站”，

“name”：“CS6_DT6020S-5”，

“type”：“Robot”，

“isAngle”：1，

“axisKeys”：［“CY_d2_j_1”，“CY_d2_j_2”，“CY_d2_j_3”，“CY_d2_j_4”］，

“workObject”：［

｛

“modelName”：“M615_Q11”，

“grabOnKey”：“CY_d2_air==1&&CY_SHELF_MODEL==1”，

“grabOffKey”：“CY_d2_air==0”

｝，

｛

“modelName”：“M645_Q11”，

“grabOnKey”：“CY_d2_air==1&&CY_SHELF_MODEL==2”，

“grabOffKey”：“CY_d2_air==0”

｝，

｛

“modelName”：“BA520_Q11”，

“grabOnKey”：“CY_d2_air==1&&CY_SHELF_MODEL==3”，

“grabOffKey”：“CY_d2_air==0”

｝

］，

“AGV”：0，

“postionOffset”：｛

“xKeyName”：“xPostion”，

“yKeyName”：“yPostion”，

“initX”：133.3，

“initY”：133.3

｝｝

由構(gòu)建的數(shù)字車間可知，運(yùn)動(dòng)模型可分為3 類，分別為機(jī)器人模型、工藝設(shè)備模型和傳送帶模型，故模型驅(qū)動(dòng)也分為上述3 類［19］。定義管理內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫主要實(shí)現(xiàn)了獲得模型樹根節(jié)點(diǎn)、獲得工具路徑信息、獲得模型信息（圖元信息、變換矩陣等）、更新數(shù)據(jù)庫的功能。定義數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)樹狀組織數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的基本操作接口，如獲取和設(shè)置節(jié)點(diǎn)id 等。

機(jī)器人模型驅(qū)動(dòng)主要分為兩類：一類是非AGV（Automated Guide Vehide）機(jī)器人（前屏機(jī)器人、中殼機(jī)器人、擰釘機(jī)器人、后殼機(jī)器人、下料機(jī)器人）模型驅(qū)動(dòng)，另一類是AGV 機(jī)器人模型驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)封裝了機(jī)器人姿態(tài)設(shè)置和獲取、機(jī)器人末端執(zhí)行器設(shè)置和獲取、指向機(jī)器人指針獲取的函數(shù)。機(jī)器人節(jié)點(diǎn)繼承于數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)類，綁定了機(jī)器人數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并定義了返回指向機(jī)器人指針的函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)由節(jié)點(diǎn)返回綁定模型的指針。工件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義了工件的模型信息、模型路徑、模型名稱、模型顏色、模型id 以及以上信息的獲取和設(shè)置函數(shù)。工件節(jié)點(diǎn)綁定了節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠通過節(jié)點(diǎn)獲取綁定的模型信息并對模型進(jìn)行設(shè)置。

首先獲得模型樹根節(jié)點(diǎn)，遍歷模型樹，根據(jù)節(jié)點(diǎn)名稱獲得所有工件節(jié)點(diǎn)，再由工件節(jié)點(diǎn)獲得內(nèi)存中所有工件模型的信息，同法獲得所有機(jī)器人模型的信息。然后逐次獲得所有機(jī)器人模型的名稱，當(dāng)機(jī)器人模型名稱與配置文件中機(jī)器人模型名稱相同時(shí)，將配置文件中該機(jī)器人的相關(guān)屬性值賦值給機(jī)器人驅(qū)動(dòng)程序中的變量。例如前述前屏工作站中的"isAngle"：1，"AGV"：0，中的1 和0 分別賦值給機(jī)器人驅(qū)動(dòng)程序中的nIsAngle 和nIsAGV。將axisKeys"：［"CY_d2_j_1"，"CY_d2_j_2"，"CY_d2_j_3"，"CY_d2_j_4"］中Redis 的Key 值賦值給機(jī)器人驅(qū)動(dòng)程序中的角度數(shù)組。遍歷獲得的工件模型，并根據(jù)模型名稱將工件模型和配置文件中該機(jī)器人下的工件模型配對，將“grabOnKey”“grabOffKey”賦值給模型驅(qū)動(dòng)程序變量，其他變量的配對同理。通過上述方法實(shí)現(xiàn)配置文件中機(jī)器人及其關(guān)聯(lián)工件與模型驅(qū)動(dòng)程序之間的配對以及機(jī)器人的初始化。Redis 以TCP 的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，首先獲得機(jī)器人的軸關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，如果是AGV 機(jī)器人，還要獲取機(jī)器人移動(dòng)后的位置數(shù)據(jù)。利用指向OSG 視圖接口的指針調(diào)用OSG 視圖函數(shù)更新視圖顯示，然后更新工件模型的夾緊狀態(tài)值（該部分實(shí)現(xiàn)了工件在夾具上夾緊狀態(tài)的視圖更新）［20］。根據(jù)獲得的機(jī)器人軸數(shù)據(jù)判斷機(jī)器人是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)，若機(jī)器人軸數(shù)據(jù)有變化，則根據(jù)軸數(shù)據(jù)的變化更新機(jī)器人動(dòng)作，使機(jī)器人做插值運(yùn)動(dòng)、更新工件位置等。該過程通過指向OSG 視圖接口的指針調(diào)用視圖更新函數(shù)，同時(shí)通過指向數(shù)據(jù)庫接口的指針更新內(nèi)存。通過以上方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器人模型的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，工藝設(shè)備模型和傳送帶模型的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)原理與上述方法類似。

若Redis 中的數(shù)據(jù)為從PLC 接收的物理車間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，則實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，此時(shí)數(shù)字車間的運(yùn)行狀況與物理車間同步。若Redis 接收的是從InfluxDB 發(fā)送的歷史數(shù)據(jù)，則再現(xiàn)車間歷史生產(chǎn)狀況。

9 運(yùn)行效果

基于仿真軟件框架開發(fā)的手機(jī)組裝數(shù)字車間運(yùn)行效果良好，完成了預(yù)期目標(biāo)，能夠滿足日常需要。圖8 為數(shù)字車間運(yùn)行狀況。

Fig.8 Operation effect of digital workshop圖8 數(shù)字車間運(yùn)行效果

10 結(jié)語

本文基于產(chǎn)線仿真軟件框架開發(fā)了手機(jī)組裝數(shù)字車間，利用3D Max 和Unity3D 快速構(gòu)建產(chǎn)線的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)且優(yōu)化了視圖顯示，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控車間運(yùn)行狀況并對歷史運(yùn)行狀況回溯，具有良好的使用體驗(yàn)，方便操作人員對車間進(jìn)行管理，提高了生產(chǎn)效率。然而，該數(shù)字車間系統(tǒng)還存在以下需要改進(jìn)之處：①可以開發(fā)VR 功能，增強(qiáng)交互的真實(shí)感；②可以開發(fā)設(shè)備信息描述模塊，點(diǎn)擊設(shè)備模型可顯示設(shè)備屬性和當(dāng)下運(yùn)行狀態(tài)；③缺乏由數(shù)字車間到物理車間的驅(qū)動(dòng)，可嘗試從數(shù)字車間向物理車間發(fā)送指令，遠(yuǎn)程操控物理車間運(yùn)行。后續(xù)可在本文研究結(jié)果的基礎(chǔ)上從以上方面進(jìn)行優(yōu)化。