在《中國(guó)制造2025》中，智能制造被定位為中國(guó)制造的主攻方向。智能制造是指將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)融合，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式的總稱(chēng)，具備以智能工廠為載體，以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心，以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)、以網(wǎng)通互聯(lián)為支撐的四大特征。工信部部長(zhǎng)苗圩曾表示：智能制造日益成為未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容，也是加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促進(jìn)工業(yè)向中高端邁進(jìn)、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的重要舉措，也是新常態(tài)下打造新的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必然選擇。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)新科技與各行各業(yè)融合加快創(chuàng)新步伐，成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新動(dòng)力。汽車(chē)、家電、消費(fèi)品等行業(yè)紛紛積極投入到與互聯(lián)網(wǎng)新產(chǎn)業(yè)的磨合與探索中。
     在汽車(chē)行業(yè)中，汽車(chē)?yán)走_(dá)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)和發(fā)展意義。從安全角度來(lái)說(shuō)，車(chē)輛事故帶來(lái)的死傷和財(cái)產(chǎn)損失的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，說(shuō)明了汽車(chē)?yán)走_(dá)的必要性，借助其技術(shù)輔助手段可以預(yù)防部分事故，社會(huì)需要機(jī)動(dòng)車(chē)?yán)走_(dá)的發(fā)展。對(duì)于汽車(chē)所有者而言，汽車(chē)?yán)走_(dá)作為一個(gè)安全裝置，方便而且不是很昂貴，而且還承擔(dān)一些需要注意力、判斷力和技術(shù)性的工作，從而降低駕駛的強(qiáng)度，減少駕駛員的負(fù)擔(dān)。這對(duì)消費(fèi)者具有更現(xiàn)實(shí)的重要性。另一方面，從汽車(chē)制造商的角度來(lái)說(shuō)，雷達(dá)是吸引消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的另一大特色，它是潛在的收入來(lái)源和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。那么當(dāng)汽車(chē)?yán)走_(dá)遇上智能制造這個(gè)當(dāng)紅 “炸子雞”，將擦出怎么的科技火花呢。
     中國(guó)電科38所根據(jù)目前智能制造的趨勢(shì)，以汽車(chē)?yán)走_(dá)智能制造示范產(chǎn)線為依托，對(duì)產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行廣泛的數(shù)據(jù)采集，并且以數(shù)字化映射（Digital Twin）/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR為技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的三維虛擬監(jiān)控應(yīng)用，展現(xiàn)產(chǎn)線真實(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的三維仿真場(chǎng)景，然后通過(guò)上海湃睿的Pi-IoT平臺(tái)將軟硬件互聯(lián)并快速定制一系列應(yīng)用場(chǎng)景，以達(dá)成研究目的，從而促進(jìn)具備實(shí)際價(jià)值的解決方案的形成。這就是中國(guó)電科38所的汽車(chē)?yán)走_(dá)智能制造示范產(chǎn)線三維虛擬監(jiān)控平臺(tái)項(xiàng)目。
     數(shù)字化映射（Digital Twin）/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR作為該項(xiàng)目重要的技術(shù)依托。是湃睿公司眾多技能中了不起的杰作。數(shù)字化映射（Digital Twin）是將三維模型通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)采集的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，它將現(xiàn)實(shí)世界的物理動(dòng)作直接體現(xiàn)在數(shù)字世界的三維界面上。說(shuō)直白一點(diǎn)就是，它就像一面鏡子一樣，產(chǎn)品的信息將被同步動(dòng)態(tài)得“映射”給制造商，包括產(chǎn)品的物理動(dòng)作和各種數(shù)據(jù)。真正實(shí)現(xiàn)了讓產(chǎn)品“說(shuō)話”。數(shù)字化映射能幫助制造商直觀、具體、遠(yuǎn)程得了解到產(chǎn)品是如何被使用，從而了解對(duì)客戶(hù)來(lái)說(shuō)什么才是最有價(jià)值的。后來(lái)湃睿又搞了一個(gè)叫Augmented Reality的東西，翻作：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。這個(gè)技術(shù)能夠幫助你看到之前看不到的信息和數(shù)據(jù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)威力巨大，能夠從根本上改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞?。它在?shù)字和現(xiàn)實(shí)世界之間搭建了橋梁，創(chuàng)造的價(jià)值惠及整個(gè)企業(yè)。再結(jié)合 IoT 數(shù)據(jù)，AR 應(yīng)用程序成為真正的變革性體驗(yàn)，促使著許多企業(yè)完全重新設(shè)想自己如何設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、運(yùn)營(yíng)和維修產(chǎn)品。
     有了好產(chǎn)品作為項(xiàng)目堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也應(yīng)該少不了人為的運(yùn)作搭建。目前，中國(guó)電科38所汽車(chē)?yán)走_(dá)智能制造示范線虛擬監(jiān)控項(xiàng)目在結(jié)合湃?？萍荚谖锫?lián)網(wǎng)領(lǐng)域優(yōu)秀的技術(shù)能力及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)支持下，已出色的完成了該項(xiàng)項(xiàng)目的階段匯報(bào)工作。

項(xiàng)目實(shí)施情況
一、項(xiàng)目需求
     中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第38研究所的汽車(chē)?yán)走_(dá)智能制造示范產(chǎn)線三維虛擬監(jiān)控平臺(tái)，其需求目的是對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行三維仿真建模，然后通過(guò)設(shè)備真實(shí)采集的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三維模型來(lái)進(jìn)行虛擬結(jié)合真實(shí)的監(jiān)控平臺(tái)。

二、 項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容
（1）軟件平臺(tái)
軟件采用上海湃睿的Pi-IoT平臺(tái),構(gòu)建智能制造示范產(chǎn)線應(yīng)用場(chǎng)景。技術(shù)由上海湃睿信息科技有限獨(dú)家提供支持。
（2）硬件平臺(tái)
產(chǎn)線供應(yīng)商（蕪湖）。
（3）三維模型及引擎
1、三維模型制作；
2、三維引擎采用Web 3D平臺(tái)，由湃睿獨(dú)家提供支持。
（4）場(chǎng)景搭建
  軟硬件結(jié)合，三維引擎與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)結(jié)合，采用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)獲取設(shè)備數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給三維引擎用以構(gòu)建三維虛擬監(jiān)控場(chǎng)景。通過(guò)雙方提供的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，從而使得真實(shí)數(shù)據(jù)能夠驅(qū)動(dòng)三維虛擬模型內(nèi)容。
（5）產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)
1、設(shè)備廠商提供了基于德國(guó)BECKHOFF公司出品的的TwinCAT軟件作為自動(dòng)化程序設(shè)計(jì)軟件，該軟件具備OPC UA服務(wù)器組件，可以使得自動(dòng)化程序采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)可以通過(guò)符合OPC UA協(xié)議的方式供應(yīng)其他系統(tǒng)使用。
2、Pi-IoT平臺(tái)提供OPC UA擴(kuò)展支持符合OPC UA協(xié)議的數(shù)據(jù)獲取。
（6）產(chǎn)線三維建模
由于產(chǎn)線本身各設(shè)備的三維模型文件尺寸太大，為了減少對(duì)計(jì)算設(shè)備能力依賴(lài)，對(duì)整個(gè)產(chǎn)線進(jìn)行重新建模。
（7）物理網(wǎng)平臺(tái)與Web 3D平臺(tái)數(shù)據(jù)互聯(lián)
1、憑借Pi-IoT平臺(tái)本身對(duì)RESTFUL API技術(shù)的強(qiáng)大支持能力，將設(shè)備數(shù)據(jù)組織成Web 3D引擎更容易解析的格式實(shí)時(shí)供應(yīng)到接口。
2、Web 3D平臺(tái)通過(guò)輪詢(xún)方式，以極短時(shí)間間隔不斷請(qǐng)求Pi-IoT接口獲取數(shù)據(jù)，從而達(dá)到實(shí)時(shí)映射的作用。

三、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程，三維虛擬監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施步驟

四、項(xiàng)目實(shí)施成果
（1）物聯(lián)網(wǎng)硬件網(wǎng)絡(luò)搭建
1、設(shè)備數(shù)據(jù)采集；
2、工廠與實(shí)驗(yàn)室硬件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；
（2）物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
1、產(chǎn)線三維虛擬監(jiān)控平臺(tái)；
2、Pi-IoT與Web 3D平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接；
3、虛擬監(jiān)控；
4、設(shè)備數(shù)據(jù)展示；
5、生產(chǎn)異常報(bào)警；
6、AR體驗(yàn)；
（3）工廠與實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

結(jié)語(yǔ)
     汽車(chē)?yán)走_(dá)智能制造示范線虛擬監(jiān)控平臺(tái)是經(jīng)過(guò)數(shù)字化車(chē)間三維虛擬監(jiān)控系統(tǒng)基于數(shù)字化映射（DT）技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)整合，通過(guò)與數(shù)字化車(chē)間的設(shè)備數(shù)據(jù)以及DNC系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)流的集成，實(shí)現(xiàn)B/S架構(gòu)下的車(chē)間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、中央控制平臺(tái)以及客戶(hù)端三位一體的信息化服務(wù)平臺(tái)。對(duì)車(chē)間制造資源進(jìn)行三維可視化導(dǎo)航、顯示、分析與管理車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)信息、生產(chǎn)工藝參數(shù)信息、車(chē)間物流過(guò)程、產(chǎn)品質(zhì)量信息以及設(shè)備故障的管理診斷信息等，形成面向整體車(chē)間的虛擬監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)透明化生產(chǎn)，故障問(wèn)題重現(xiàn)與仿真。
     中國(guó)電科38所與湃?？萍紡?qiáng)強(qiáng)聯(lián)合打造在智能制造過(guò)程中，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，連接各種工業(yè)設(shè)備，采集工業(yè)設(shè)備的各種各樣的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可以洞見(jiàn)各種瓶頸問(wèn)題，從而獲得優(yōu)化的依據(jù)與方式方法。