推動中國製造升級，汽車裝配車間生產流水線 3D 視覺化

前言

隨著《中國製造2025》的提出，製造業迎來了全新的發展機遇。更多的企業將製造業資訊化技術進行廣泛的應用，如MES系統、數字孿生以及生產管理視覺化等技術的研究應用，已經成為社會各界共同關注的熱點。在汽車製造行業，資訊科技的運用非常的重要，汽車企業不斷加大對汽車現場生產裝配控制技術的投入與研發，促使製造流程快速升級轉型，生產、管理能力進一步的提升，促使生產朝著智慧化的方向發展，對不斷提高我國汽車行業智慧製造的發展有著極大的意義。

本專案聚焦汽車製造行業，利用 HT for Web 實現汽車裝配車間生產流水線的 3D 視覺化。 通過該專案，可以使汽車生產流程更加透明，管理更加精細化、高效化，從而提高生產的效率和產品的質量。

專案預覽

圖撲重卡組裝車間：https://hightopo.com/demo2/truck/

HT for Web 的汽車生產流水線3D 視覺化，模擬度高，根據裝置實際尺寸等比縮小，利用鳥瞰鏡頭、特寫鏡頭、跟蹤鏡頭等方式，將生產線整體、區域性與工藝流程完美展示。針對不同生產線設計不同的方案指令碼，個性化內容定製，更契合企業形象。

介面載入效果預覽

該專案分為控制皮膚（2D）和生產線（3D）兩個部分:

頁面初始化時，畫面視角放在遠處，然後通過動畫將視角由遠及近拉到生產線工位1的位置。在整個動畫過程中，首先可以預覽到生產線的全域性，最後畫面具體到初始工位上。

科技環：在頁面初始化時，有一個透明圓環做90度旋轉。我們稱之為科技環，其主要作用是用來提升渲染效果的。

流程控制按鈕：我們在左上角放置了幾個流程控制按鈕。包括“執行”/“暫停”、播放速度控制，以及“拆分”/“合併”按鈕。它們的實現方式會在後文詳細闡述。

背景切換按鈕：該專案提供了深淺兩種色系選擇。通過點選右上角的“切換背景”按鈕，可以實現在深淺兩種色系之間切換。

進度條：底部顯示整個裝配流程的進度，隨著裝配流程的進行，該進度條會逐漸填滿。

生產線流程動畫分析

1、整體裝配流程動畫

我們運用HT資料化建模技術將整個生產車間建立視覺化模擬，在卡車組裝生產線上，每一個工位可以360°呈現。生產線上共有12個工位，每個工位負責裝配一部分零件，從而逐步實現從單個車架到整車的完整裝配流程。

該生產流程中存在著大量的非同步操作，比如需要先完成工位1的操作才能進入到工位2，要先裝配座椅，然後才能裝配車門。我們運用了HT的強大的渲染引擎實現了對整個動畫流程的精準把控。

2、執行暫停

介面左上角我們設定了一個執行/暫停的按鈕，可以實現對生產流程各個階段的“執行”/“暫停”控制功能，這個功能可以直觀的呈現當前或過去的某段事件的生產狀態或裝置狀況，使公司對車間生產資訊一目瞭然。

3、速度控制

除了執行暫停，專案中還提供了速度控制功能。分別為正常速度，2倍速和4倍速。我們切換速度後，當前已經在執行的動畫不會受到影響。

4、機械手

該專案中一個比較複雜又經常用到的裝置就是機械手。場景中的機械手又分為不同的型別，有的是抓手，有的是吸盤。同時，每個機械手都擁有多個運動臂和多個運動軸。

以下圖中的機械臂3為例，該機械臂的位置和角度受到機械臂2擺動的影響，機械臂2的任何運動都會帶動機械臂3做同樣的運動。所以我們可以觀察到，機械臂3實際上是圍繞著右側與機械臂2的結合處運動的。

5、拆分/合併

在整個組裝動畫完成後，專案還提供“拆分”/“合併”功能，其效果如下圖所示。拆分後可以非常詳盡和直觀地看到汽車裝配過程中的所有零件，這就可以達到檢視工序是否完整及整車最後的裝配情況的目的。

實現價值

HT for Web 的汽車生產流水線3D視覺化方案，完美模擬了汽車生產車間，再現了汽車生產線製造過程，通過視覺化模型的建立，人們可以發揮出豐富的想象力，從而可以將一些抽象的事物以直觀的形狀表示出來，便於人們的理解；也可以實現將龐大的生產線裝置變成可隨身攜帶的視訊內容，滿足了隨時隨地展示生產線的要求，使生產線的演示說明更加簡便，完善企業的資訊化水平，降低汽車生產製造企業運營的成本，企業順應數字化時代發展，在行業競爭中更具活力。

汽車裝配車間生產視覺化可以幫助企業解決以下問題：

1、工序詳細排程：通過基於有限資源能力的作業排序和排程來優化車間效能；

2、資源分配和狀態管理：指導勞動者、機器、工具和物料如何協調的進行生產，並跟蹤其現在的工作狀態和剛剛完工情況。

3、產品跟蹤和產品清單管理：通過監視工件在任意時刻的位置和狀態來獲取每一個產品的歷史紀錄，該記錄向使用者提供產品組及每個最終產品使用情況的可追溯性。

4、過程管理：基於計劃和實際產品製造活動來指導工廠的工作流程。

5、質量管理：根據工程目標來實時記錄，跟蹤和分析產品加工過程的質量，以保證產品的質量控制和確定生產中需要注意的問題。

總結

汽車生產車間建立視覺化模型，可以完善車間的生產效率，並且為企業帶來更多的經濟效益。該動畫不僅可以用在汽車生產領域，其同樣適用於其他行業的生產流水線。作為“智慧工廠”或“智慧製造”領域的一環，生產視覺化在在這裡發揮著舉足輕重的作用。在科技高速發展的當下，製造業不會消失，只有落後的製造業才一定會消失，未來的製造業不是標準化和規模化，而是個性化、定製化、智慧化；汽車行業想要在激烈的競爭中立於不敗之地，就要由“製造”向“智造”轉型。

2019 我們也更新了數百個工業網際網路 2D/3D 視覺化案例集，在這裡你能發現許多新奇的例項，也能發掘出不一樣的工業網際網路：https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

同時，你也可以檢視更多案例及效果：https://www.hightopo.com/demos/index.html