科创中国

行业领域

高技术服务业

需求背景

数字化设计技术从早期的二维设计发展到三维建模，从三维线框造型进化到三维实体造型、特征造型，产生了诸如直接建模、同步建模、混合建模等技术，以及面向建筑与施工行业的建筑信息模型技术（building information modeling，BIM）。三维建模技术不仅用于产品设计阶段，并且可以实现三维工艺设计。产品的三维模型中不仅包括几何信息、装配关系，还包括PMI（产品制造信息，包括尺寸、公差、形位公差、粗糙度和材料规格等信息），以及利用这些信息实现MBD（基于模型的产品定义）。为了支持产品三维模型的快速浏览，可以从包含三维工艺特征的完整三维特征模型中，抽取出仅包括几何信息的轻量化三维模型。基于三维造型和三维显示技术，虚拟现实（VR）技术取得了蓬勃发展，广泛用于汽车、飞机、工厂等复杂对象的虚拟体验，包括沉浸式虚拟现实系统Cave，用于产品展示和市场推广的三维渲染技术，以及基于视景仿真的模拟驾驶技术等。近年来又发展起来增强现实技术，其特点是可以将实物模型和数字化模型融合在一个可视化环境之中，从而实现传感器数据的可视化，还可以进行产品操作、装拆及维修过程的三维可视化，实现产品操作培训、维修维护等应用。

需解决的主要技术难题

1.面向立体仓库的尺寸不均匀、不规则散落、带锐角固态颗粒产成品及运储装备信息的融合问题。

2.产成品运储装备的结构设计及数字孪生体构建

期望实现的主要技术目标

（1）提出1套产成品运储流程改进方案，运储效率提高10%以上；

（2）提出1套装备设计方案及信息采集方案，研发产成品运储装备的数字孪生体，实现产成品及运储装备信息集成及监测，数据状态准确度不低于95%；

（3）升级建设1条数字孪生驱动的产成品运储生产线，满足≥5种规格产成品的柔性运储；

自动化立体仓库是当代货架储存系统发展的趋势所在，有着提高仓储空间利用率和劳动生产率的重要作用，在大中型制造业企业也逐渐崭露头角，目前在师市企业中和数字化新材料产业园均有成套立库及自动运输机器人等配套装备应用。随着自动化升级改造，装备实际运行状态及产成品信息的融合是提升系统效率、可靠性关键环节。利用对运储系统数字孪生体的构建，加强信息的全面跟踪，可进一步优化企业运储效率，是实现全流程智能化“无人值守”的必要环节。进一步将运储过程数据与企业MES系统有效互通，达到MES系统全面跟踪和汇总生产信息的效果。产成品运储设备研发过程形成的标准化技术体系，将有利于提升制造业企业生产效率，助力兵团及师市各生产企业向智能工厂转型，进而提升企业在国内外的竞争力及影响力。

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