基于数字孪生的管道焊机装配车间物料流管理系统设计

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随着企业自动化和智能化程度的日益提高,传统的依据工人经验进行物料流管理的方式已无法适应企业发展的需求。本文以管道焊机装配车间为研究对象,针对车间物料管理过程中物料供应不及时和物料流管理效率低下等问题,基于数字孪生技术对车间物料流管理过程中物料供应和物料搬运设备管理等核心要素进行研究,设计并开发了管道焊机装配车间物料流管理系统。本文首先运用全景相机实现设备运动数据统一采集,解决了数据多源的问题;运用改进的YOLOv5与Deep Sort相结合的设备运动数据处理方法,提升了车间数据采集与处理的效率,助力物料流管理的实时性。其次,使用具有强大3D渲染能力和交互能力的虚幻引擎4软件构建了具有真实物理行为的高保真数字孪生车间,运用实时数据驱动了孪生车间运行并实时保存运行数据,实现了物料流的可视化和追溯。通过对物料库存的实时监控,实现了物料的按需供应,有效降低了物料成本。此外,基于SOM网络模型开发了以车间设备运行数据为基础的设备故障预警功能,实现了搬运设备的实时管理。经过最后的系统试运行,车间设备运动信息的统一采集与处理可有效降低车间数据采集设备数量和数据处理及存储的压力,提高了车间数据采集效率;系统在满足车间物料流管理相关需求的同时,有效提升了车间物料流的智能化、可视化和实时化管理。
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