一种车间可视化监控方法、装置及设备
阅读：0发布：2020-09-09
专利汇可以提供一种车间可视化监控方法、装置及设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种车间 可视化 监控方法、装置及设备，该车间可视化监控方法包括：建立虚拟车间三维场景模型；根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态；根据所述车间三维场景模型的运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息。本发明的 实施例 ，通过车间实时数据驱动的虚拟车间三维场景模型实现了车间作业现场的实时映射，可以直观的监控生产活动全过程，逼真的展示车间作业现场，辅助以二维展示看板协同监控，清晰地展示车间各要素的状态信息，提升了车间监控可视化 水 平，有效解决了车间作业不透明和流程环节多导致的业务受制问题。，下面是一种车间可视化监控方法、装置及设备专利的具体信息内容。
1.一种车间可视化监控方法，其特征在于，包括：
建立虚拟车间三维场景模型；
根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态；
根据所述车间三维场景模型的运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息。
2.根据权利要求1所述的车间可视化监控方法，其特征在于，建立虚拟车间三维场景模型的步骤包括：
构建车间资源模型；所述车间资源模型包括设备模型、人员模型、工件模型、仓储模型以及车间环境模型；
根据所述车间资源模型，建立虚拟车间三维场景模型。
3.根据权利要求1所述的车间可视化监控方法，其特征在于，根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态的步骤包括：
建立车间生产系统模型和数据管理模型；
根据所述数据管理模型中的车间实时数据，控制所述车间三维场景模型依据所述生产系统模型包含的运行逻辑运转。
4.根据权利要求3所述的车间可视化监控方法，其特征在于，所述数据管理模型中的车间数据包括：虚拟车间静态模型信息、车间实时可视化监控信息以及车间运行状态评估信息。
5.根据权利要求3所述的车间可视化监控方法，其特征在于，根据所述数据管理模型中的车间实时数据，控制所述车间三维场景模型依据所述生产系统模型包含的运行逻辑运转的步骤包括：
根据所述生产系统模型以及所述车间实时数据，构建虚拟车间运行模式，所述虚拟车间运行模式包括生产物流模块、设备动作模块以及产品状态模块；
根据所述数据管理模型中更新的车间实时数据，控制所述虚拟车间运行模式中各模块的状态变化；
将所述状态变化映射到所述车间三维场景模型中。
6.根据权利要求1所述的车间可视化监控方法，其特征在于，根据所述车间三维场景模型运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息的步骤包括：
根据所述车间三维场景模型运转状态，建立车间状态的三维动态映射模型和二维展示看板模型；
通过所述三维动态映射模型和所述二维展示看板模型，实时监控车间的生产物流运转、设备实时动作以及产品模型变化，并展示车间的生产物流状态信息、设备状态信息以及产品信息。
7.根据权利要求6所述的车间可视化监控方法，其特征在于，所述三维动态映射模型包括：车间物流监控模块、设备动作监控模块以及产品状态监控模块。
8.根据权利要求6所述的车间可视化监控方法，其特征在于，所述二维展示看板模型包括：数据获取层、信息增值层和消息处理层。
9.一种车间可视化监控装置，其特征在于，包括：
第一建模模块，用于建立虚拟车间三维场景模型；
第一控制模块，用于根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态；
第一监控模块，用于根据所述车间三维场景模型的运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息。
10.根据权利要求9所述的车间可视化监控装置，其特征在于，所述第一建模模块包括：
第一建模单元，用于构建车间资源模型；所述车间资源模型包括设备模型、人员模型、工件模型、仓储模型以及车间环境模型；
第二建模单元，用于根据所述车间资源模型，建立虚拟车间三维场景模型。
11.根据权利要求9所述的车间可视化监控装置，其特征在于，所述第一控制模块包括：
第三建模单元，用于建立车间生产系统模型和数据管理模型；
控制单元，用于根据所述数据管理模型中的车间实时数据，控制所述车间三维场景模型依据所述生产系统模型包含的运行逻辑运转。
12.根据权利要求11所述的车间可视化监控装置，其特征在于，所述数据管理模型中的车间数据包括：虚拟车间静态模型信息、车间实时可视化监控信息以及车间运行状态评估信息。
13.根据权利要求11所述的车间可视化监控装置，其特征在于，所述控制单元包括：
第一建模子单元，用于根据所述生产系统模型以及所述车间实时数据，构建虚拟车间运行模式，所述虚拟车间运行模式包括生产物流模块、设备动作模块以及产品状态模块；
第一控制子单元，用于根据所述数据管理模型中更新的车间实时数据，控制所述虚拟车间运行模式中各模块的状态变化；
映射单元，用于将所述状态变化映射到所述车间三维场景模型中。
14.根据权利要求9所述的车间可视化监控装置，其特征在于，所述第一监控模块包括：
第四建模单元，用于根据所述车间三维场景模型运转状态，建立车间状态的三维动态映射模型和二维展示看板模型；
信息展示单元，用于通过所述三维动态映射模型和所述二维展示看板模型，实时监控车间的生产物流运转、设备实时动作以及产品模型状态，并展示车间的生产物流状态信息、设备状态信息以及产品信息。
15.根据权利要求14所述的车间可视化监控装置，其特征在于，所述三维动态映射模型包括：车间物流监控模块、设备动作监控模块以及产品状态监控模块。
16.根据权利要求14所述的车间可视化监控装置，其特征在于，所述二维展示看板模型包括：数据获取层、信息增值层和消息处理层。
17.一种车间可视化监控设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1～8中任一项所述的车间可视化监控方法的步骤。
一种车间可视化监控方法、装置及设备
技术领域
[0001] 本发明涉及车间可视化监控领域，尤其涉及一种车间可视化监控方法、装置及设备。
背景技术
[0002] 车间是制造业组织生产的基本单位，数字孪生车间的技术进步对推动整个制造业的虚实融合具有重要意义。随着市场竞争的日益剧烈和产品需求的日趋复杂，车间作业面临产品交付期更短、可靠性要求更高、产品品种变化更频繁等压力，车间管理层需要及时掌握车间现场作业情况，及时发现生产中的异常扰动，从而合理调整生产计划和资源配置，提高生产效率和可靠性。而由于车间信息交互不够及时全面、可视化程度低所引发的车间作业“黑箱”问题，导致管理人员对车间底层执行信息的监控力度不够，严重制约了车间智能化的发展。物联网技术的发展，为车间各种应用系统提供了大量的车间底层实时数据，如何管理和应用车间物联网实时数据，并在此基础上实现实时信息驱动的生产车间直观、透明、实时的可视化监控是企业亟需解决的工程问题，也是建立物理车间到虚拟车间映射的核心技术之一，同时也为实现物理车间和虚拟车间交互共融、实时映射的数字孪生车间夯实基础。
[0003] 随着物联网技术的出现和发展，围绕实时信息驱动的生产车间三维可视化实时监控问题，国内外专家学者在车间数据采集及车间事件、车间监控模型、车间电子看板、车间三维可视化监控、数字孪生车间等方面开展了大量的研究和实践，从不同角度研究并逐步尝试解决数字孪生车间的三维可视化监控技术的实现途径。但是，目前围绕数字孪生车间的实时可视化监控难题，相关研究成果尚存在以下不足：
[0004] (1)目前围绕数字孪生车间的研究还处于初步探索阶段，其研究主要集中在物理车间到虚拟车间的单向映射，从信息集成、模型构建、二维监控、三维监控等逐步完成虚拟车间的构建和同步运行。
[0005] (2)车间现场信息采集技术已有较成熟的成果，而监控方面可以通过转化车间事件的方式进行信息增值处理，主要以参数集等数据方式监控车间状态，也可以融合实时数据和生产系统建模方法得到车间监控模型，但都侧重于数学分析，可视化程度不高。以电子看板为代表的二维数据和图形展示方式不够直观，展示的信息量远小于三维，无法逼真展示车间作业现场。
[0006] (3)针对车间三维可视化监控的研究侧重于系统架构和技术实现，没有系统全面地研究数据驱动虚拟车间同步运行方法，无法阐述清楚物理车间到虚拟车间的准确映射过程。
发明内容
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车间可视化监控方法、装置及设备，解决了现有技术中的车间监控模型可视化程度较低、且无法清楚阐述物理车间到虚拟车间的准确映射过程的问题。
[0008] 依据本发明的一个方面，提供了一种车间可视化监控方法，包括：
[0009] 建立虚拟车间三维场景模型；
[0010] 根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态；
[0011] 根据所述车间三维场景模型的运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息。
[0012] 可选地，建立虚拟车间三维场景模型的步骤包括：
[0013] 构建车间资源模型；所述车间资源模型包括设备模型、人员模型、工件模型、仓储模型以及车间环境模型；
[0014] 根据所述车间资源模型，建立虚拟车间三维场景模型。
[0015] 可选地，根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态的步骤包括：
[0016] 建立车间生产系统模型和数据管理模型；
[0017] 根据所述数据管理模型中的车间实时数据，控制所述车间三维场景模型依据所述生产系统模型包含的运行逻辑运转。
[0018] 可选地，所述数据管理模型中的车间数据包括：虚拟车间静态模型信息、车间实时可视化监控信息以及车间运行状态评估信息。
[0019] 可选地，根据所述数据管理模型中的车间实时数据，控制所述车间三维场景模型依据所述生产系统模型包含的运行逻辑运转的步骤包括：
[0020] 根据所述生产系统模型以及所述车间实时数据，构建虚拟车间运行模式，所述虚拟车间运行模式包括生产物流模块、设备动作模块以及产品状态模块；
[0021] 根据所述数据管理模型中更新的车间实时数据，控制所述虚拟车间运行模式中各模块的状态变化；
[0022] 将所述状态变化映射到所述车间三维场景模型中。
[0023] 可选地，根据所述车间三维场景模型运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息的步骤包括：
[0024] 根据所述车间三维场景模型运转状态，建立车间状态的三维动态映射模型和二维展示看板模型；
[0025] 通过所述三维动态映射模型和所述二维展示看板模型，实时监控车间的生产物流运转、设备实时动作以及产品模型变化，并展示车间的生产物流状态信息、设备状态信息以及产品信息。
[0026] 可选地，所述三维动态映射模型包括：车间物流监控模块、设备动作监控模块以及产品状态监控模块。
[0027] 可选地，所述二维展示看板模型包括：数据获取层、信息增值层和消息处理层。
[0028] 依据本发明的另一个方面，还提供了一种车间可视化监控装置，包括：
[0029] 第一建模模块，用于建立虚拟车间三维场景模型；
[0030] 第一控制模块，用于根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态；
[0031] 第一监控模块，用于根据所述车间三维场景模型的运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息。
[0032] 可选地，所述第一建模模块包括：
[0033] 第一建模单元，用于构建车间资源模型；所述车间资源模型包括设备模型、人员模型、工件模型、仓储模型以及车间环境模型；
[0034] 第二建模单元，用于根据所述车间资源模型，建立虚拟车间三维场景模型。
[0035] 可选地，所述第一控制模块包括：
[0036] 第三建模单元，用于建立车间生产系统模型和数据管理模型；
[0037] 控制单元，用于根据所述数据管理模型中的车间实时数据，控制所述车间三维场景模型依据所述生产系统模型包含的运行逻辑运转。
[0038] 可选地，所述数据管理模型中的车间数据包括：虚拟车间静态模型信息、车间实时可视化监控信息以及车间运行状态评估信息。
[0039] 可选地，所述控制单元包括：
[0040] 第一建模子单元，用于根据所述生产系统模型以及所述车间实时数据，构建虚拟车间运行模式，所述虚拟车间运行模式包括生产物流模块、设备动作模块以及产品状态模块；
[0041] 第一控制子单元，用于根据所述数据管理模型中更新的车间实时数据，控制所述虚拟车间运行模式中各模块的状态变化；
[0042] 映射单元，用于将所述状态变化映射到所述车间三维场景模型中。
[0043] 可选地，所述第一监控模块包括：
[0044] 第四建模单元，用于根据所述车间三维场景模型运转状态，建立车间状态的三维动态映射模型和二维展示看板模型；
[0045] 信息展示单元，用于通过所述三维动态映射模型和所述二维展示看板模型，实时监控车间的生产物流运转、设备实时动作以及产品模型变化，并展示车间的生产物流状态信息、设备状态信息以及产品信息。
[0046] 可选地，所述三维动态映射模型包括：车间物流监控模块、设备动作监控模块以及产品状态监控模块。
[0047] 可选地，所述二维展示看板模型包括：数据获取层、信息增值层和消息处理层。
[0048] 依据本发明的一个方面，提供了一种车间可视化监控设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的车间可视化监控方法的步骤。
[0049] 上述方案中，通过虚拟车间三维场景模型实现了车间作业现场的实时映射，可以直观的监控生产活动全过程，逼真的展示车间作业现场；通过二维展示看板协同监控，清晰地展示车间各要素的状态信息，逼真且透明地展示了车间作业现场。车间实时数据驱动的虚拟车间三维和二维的协同可视化监控，对设备运行状态、产品质量、订单状态、设备利用率、生产均衡率以及其它平台推送的消息等进行了有效监控，提升了车间监控可视化水平，有效解决了车间作业不透明和流程环节多导致的业务受制问题。附图说明
[0051] 图2表示本发明实施例的车间资源模型的树状图；
[0052] 图3表示本发明实施例的车间可视化监控方法的具体流程示意图；
[0053] 图4表示本发明实施例的车间生产系统模型示意图；
[0054] 图5表示本发明实施例的数据管理模型示意图；
[0055] 图6表示本发明实施例的虚拟车间运行模式示意图；
[0056] 图7表示本发明实施例的车间可视化监控装置的结构框图。
具体实施方式
[0057] 下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0058] 如图1所示，本发明的实施例提供了一种车间可视化监控方法，包括：
[0059] 步骤11、建立虚拟车间三维场景模型；
[0060] 生产车间通常涉及到的人员、设备、物料等多且复杂，所述车间三维场景模型需要对各个车间资源的状态变化进行准确映射，应包括车间全要素、全流程的监控对象，即所述虚拟车间三维场景模型中各车间资源是实际车间资源(包括人员、物料、工具、设备等)的镜像映射，车间环境和布局也与物理车间保持一致，实现车间现场生产活动在虚拟空间中的真实再现。所述车间三维场景模型不仅能够对各个车间资源的三维模型支持，还能够对车间资源三维模型进行统一管理。
[0061] 步骤12、根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态；
[0062] 车间生产系统运作过程涉及系统诸生产要素与要素之间的关系，在所述车间三维场景模型对于物理车间的映射中，通过采集的物理车间的实时数据，驱动所述车间三维场景模型的运转状态变化，实现虚拟车间与物理车间的准确映射。
[0063] 其中，通过车间实时数据驱动所述车间三维场景模型的运转状态变化的过程中，所述车间三维场景模型的运转基于一特定运行逻辑，采集的车间实时数据可以转化为对应的车间事件，以车间事件作为模型中各资源的状态变迁的触发条件，状态和事件组成整个车间三维场景模型中车间作业过程的时序表达，状态维持一段时间的稳定作业，事件决策作业状态的变化，推进下一作业状态发生，实现车间实时数据信息在车间三维场景模型的运行逻辑中的融合。
[0064] 步骤13、根据所述车间三维场景模型的运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息。
[0065] 该实施例中，所述车间三维场景模型基于采集的车间实时数据，并以特定运行逻辑运转，实现物理车间生产状态变化到虚拟车间的运行状态变化的准确映射。在车间生产过程中，车间实时数据不断驱动虚拟车间三维场景模型运行，其中包括工件进入车间到离开车间的整个运作过程，运作过程中的状态信息可以通过三维动态映射模型和二维展示看板模型协同展示。
[0066] 具体地，三维动态映射模型包括车间物流监控模块、设备动作监控模块以及产品状态监控模块三个监控模块，采用分解、模块化的方法针对生产物流、设备动作以及产品状态三个层面的动态映射。其中，车间物流监控模块基于车间运行逻辑，展示实时数据驱动的虚拟车间对应物流的动态变化；设备动作监控模块建立在车间三维场景模型中的各设备模型父子关系的基础上，展示设备实时动作；产品状态监控模块动态的展示工件在不同工艺阶段的模型变化。虚拟车间三维场景模型运行过程中，可以通过人机交互的方式显示和隐藏各设备、工件的状态信息面板，车间中的异常扰动和其他平台的相关数据分析消息会以警告弹窗的方式提醒工作人员。
[0067] 在所述车间三维场景模型中，还包括车间各设备和工件的状态信息、以及综合的统计信息展示的二维展示看板，通过二维展示看板，可以清晰地展示车间各要素的指标、消息、状态等车间运行情况信息，通过图文字、图表等方式详细展示车间数据。
[0068] 该方案中，通过车间实时数据驱动，所述车间三维场景模型与物理车间同步运行，通过三维动态映射模型和二维展示看板协同可视化监控，能够直观的监控生产活动全过程，逼真的展示车间作业现场，提升了车间监控可视化水平，有效解决了车间作业不透明和流程环节多导致的业务受制问题。
[0069] 具体地，步骤11包括：构建车间资源模型；所述车间资源模型包括设备模型、人员模型、工件模型、仓储模型以及车间环境模型；
[0070] 根据所述车间资源模型，建立虚拟车间三维场景模型。
[0071] 该实施例基于树形结构完成虚拟车间场景管理，采用层次式结构组织车间资源模型，建立模型间父子嵌套关系并描述子节点在父节点坐标系中的几何位置，对叶节点进行三维建模，依据层次组合模型最终建立与实际车间布局一致的虚拟车间几何场景。
[0072] 优选地，所述车间资源模型的树状图如图2所示，整个场景划分为五个模块：设备模型、人员模型、工件模型、仓储模型以及车间环境模型。针对每个模块细分，如设备模型可以分为数控机床模型、机器人模型、手工工位模型和物流设备如AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)模型等；人员模型可以包括管理人员和操作人员模型等；工件模型可以包括毛坯到成品的不同工艺状态模型；仓储模型可以包括货架模型、暂存区模型等；车间环境模型可以包括车间厂房模型、灯光以及布局等模型。模块属性包含模型间的关联关系和父子嵌套的几何属性信息。对于叶节点的三维建模，设备模型和人员模型还涉及到模型自身的三维图形变换，建模时采用层级结构。建模过程以模型从属的静态模型为根节点，各动态子模型依照运动从属关系依次建立父子节点关系，通过子节点在父节点局部坐标系中的位置构建三维模型。
[0073] 车间资源模型的树状图以层次化的结构将重要的车间资源模型进行了归类处理。在进行叶节点的三维建模前，通过模型间的父子关系确定最终需要建立的三维模型，根据上述建模方法进行构建三维模型，建立虚拟车间三维场景模型的对象库。在场景树叶节点的三维模型基础上，根据子节点在父节点坐标系中的位置依次组合，在车间中表现为根据车间布局进行车间资源在厂房中的分布，最终建立虚拟车间三维场景模型。
[0074] 优选地，如图3所示，步骤12包括：
[0075] 步骤121、建立车间生产系统模型和数据管理模型；
[0076] 该实施例中，生产系统模型用来描述车间生产活动运作逻辑，即表示所述虚拟车间三维场景模型的运行逻辑。车间生产系统是典型的离散事件动态系统，任务执行过程可以用事件和状态抽象表示，因此该实施例采用扩展随机高级判断Petri网建立生产系统模型。车间生产系统模型如图4所示，模型包括库所、变迁、令牌以及决策点，其中库所中的令牌根据决策点中的决策规则由输入库所移除到输出库所，决策点中的令牌可以重复使用，但是不能移出决策点，决策规则中可以引入车间事件，作为状态变迁的触发条件。
[0077] 如图4中，c1、i1、m1、c2、m2为库所中的令牌，r1、r2、r3、r4、r5、r6为决策点中的令牌，根据表1中库所、变迁、决策点的含义，所述生产系统模型的变迁出发流程是：当满足条件p1库所里有来自生产计划的令牌i1，f1和w1库所中有令牌c1和m1时，根据决策点s1的规则使用实时车间事件触发变迁t11，同时组合成(i1，c1，m1)复合令牌，放入库所d1进行加工；加工完成后，根据决策点s3的规则实时触发变迁t12，分解复合令牌后将c1和m1返回至原来的库所中，根据决策点s5的规则将分解后新产生的i2输出至输出缓冲区o1或者第二道工序输入缓冲区p2，因此第二道工序的输入缓冲库所可能来自上个变迁产生的令牌或者输入的生产计划。实际生产过程中，当第一道工序生产计划下发或者物料抵达工位，且工人和机器都处于空闲状态时，按照s1决策点规则触发作业状态转换，空闲工人将工件放入空闲设备中开始加工第一道工序；一段时间后加工完成，根据s5决策点规则通过实时数据驱动状态转换，触发下个序列状态发生，将加工完成的工件放入成品区或者继续进入第二道工序加工，同时第一道工序工人回到原先的工位，机器恢复空闲状态。依次类推，完成整个加工作业。
[0078] 车间状态和事件组成了车间作业过程时序表达，状态维持一段时间的稳定作业，事件决策作业状态变化，推进下一作业状态发生。依据上述方法，覆盖车间全工艺流程的作业逻辑可以转化为一个复杂的生产系统模型，车间现场实时采集到的数据可以转化为对应的车间事件，如进入事件AE、离开事件DE、存在事件SE等，通过将事件引入到变迁规则参与决策车间作业状态变化，实现实时信息在车间作业逻辑中的融合。实时信息驱动的生产系统模型变迁，建立了车间现场作业到生产系统模型的动态映射，实现了车间作业全生命周期内作业全流程的同步运行建模，提高模型推理和决策能力。
[0079] 具体地，图4中库所、变迁以及决策点的含义如表1所示：
[0080]
[0081] 表1
[0082] 所述车间三维场景模型的状态变化依据车间实时数据的驱动，经过标准化处理后的车间实时数据存储在数据中心，通过周期性采集的实时数据流更新数据队列，进而驱动虚拟车间同步运行。数据管理模型5用于展示对车间内数据的管理，所述数据管理模型5如图5所示，所述数据管理模型5中的车间数据包括：虚拟车间静态模型信息、车间实时可视化监控信息以及车间运行状态评估信息。
[0083] 其中，所述虚拟车间静态模型信息主要包括几何层面的车间三维场景模型信息和逻辑层面的生产系统模型信息，用于提供模型、逻辑的数据支持，所述车间三维场景模型信息包括：厂房信息、设备信息、工装信息、人员信息、环境信息、产品信息以及车间布局信息等，所述生产系统模型信息包括：工艺流程信息和车间运行逻辑信息等。
[0084] 所述车间实时可视化监控信息是所述数据管理模型的核心，包括三维动态映射信息和车间实时状态信息，根据采集的车间物流实时信息、设备实时信息、产品实时信息以及任务执行情况得到，在采集的车间物流实时信息中应包含车间实时时间、物流任务请求、产品实时位置以及物流实时位置等信息；采集的设备实时信息中包含设备编号、名称、启停信号、当前状态、运维信息以及各子节点的动作数据等信息；采集的产品实时信息包括产品编号、名称、位置、质量信息、实时加工工序以及产品问题分析说明等信息；任务执行情况包括在制品数量、实时完成数量占比以及实时消耗工时占比等信息。
[0085] 所述三维动态映射信息包括车间物流信息、设备动作信息和产品模型信息，所述车间实时状态信息包括计划执行进度信息、设备状态信息以及产品工序信息，其中，车间物流信息、设备动作信息、产品模型信息、计划执行进度信息、设备状态信息以及产品工序信息均根据采集的车间实时数据得到。车间实时可视化监控信息是基于RFID(Radio Frequency IDentification，射频识别)、传感器、机床通信模块、MES(Manufacturing Execution System，制造企业生产过程执行系统)接口等数据采集和交互方法，获取物流、设备、产品、订单任务等实时数据存入数据表，根据监控需求从数据表中匹配的监控所需数据，作为作业过程转换和状态展示刷新的驱动数据源。
[0086] 所述车间运行状态评估信息包括生产性能评估指标信息和指标算法库，根据采集的车间生产评估指标，从评估、反馈、辅助决策的角度组成所述数据管理模型的一部分，指标算法库用于实现数据驱动的指标自动计算。
[0087] 步骤122、根据所述数据管理模型中的车间实时数据，控制所述车间三维场景模型依据所述生产系统模型包含的运行逻辑运转。
[0088] 具体地，步骤122包括：
[0089] 步骤1221、根据所述生产系统模型以及所述车间实时数据，构建虚拟车间运行模式，所述虚拟车间运行模式包括生产物流模块、设备动作模块以及产品状态模块；
[0090] 该实施例中，所述车间实时数据由所述数据管理模型提供，在车间状态和事件时序表达的基础上，车间在每个作业状态期间各生产要素也会发生动态变化，所述生产系统模型只能展示出车间三维场景模型的基本运行逻辑，并不能展示车间实时数据对于车间三维场景模型中各生产要素的驱动过程，因此需要在所述生产系统模型的基础上，建立车间实时数据对于车间三维场景模型的对应的映射规则，即所述虚拟车间运行模式6，如图6所示，虚拟车间运行模式6用以展示车间实时数据驱动的车间三维场景模型的运行逻辑。
[0091] 步骤1222、根据所述数据管理模型中更新的车间实时数据，控制所述虚拟车间运行模式中各模块的状态变化；
[0092] 如图6所示，所述生产物流模块面向工件从进入车间到离开车间的全生命周期，根据产品工艺流程中的工艺状态确定工件在车间工位间的物流走向，通过车间实时感知信息转化的车间事件驱动工件在不同工位间的物流，物流任务请求匹配对应运输工具完成实时物流搬运；所述设备动作模块针对设备级的虚实映射，以事件触发为启停信号，通过采集物理设备实时动作数据，通过数据驱动指令控制虚拟设备模型动态映射，实现设备三维模型的重构，模型运动方式通常采用父子节点联动的方式；产品状态模块建立在生产物流模块和设备动作模块基础上，在已知产品工艺流程的前提下，根据工件在车间中的物流位置和在工位上的工序，确定工件实时的工艺阶段，使用工序间物料标签信息驱动工件模型变化。
[0093] 步骤1223、将所述状态变化映射到所述车间三维场景模型中。
[0094] 依据车间实时数据驱动上述虚拟车间运行模式中各车间资源的状态变化逻辑，将各车间资源的状态变化映射到所述车间三维场景模型中，实现虚拟车间三维场景模型中各车间资源模型的状态变化。通过上述虚拟车间运行模式，车间现场不断采集实时数据，进而驱动虚拟车间三维场景模型运行，实时映射物理车间作业过程，同时车间各要素的实时状态信息也会在虚拟车间中进行展示。
[0095] 本发明的上述实施例中，步骤13包括：
[0096] 根据所述车间三维场景模型运转状态，建立车间状态的三维动态映射模型和二维展示看板模型；
[0097] 通过所述三维动态映射模型和所述二维展示看板模型，实时监控车间的生产物流运转、设备实时动作以及产品状态，并展示车间的生产物流数据信息、设备动作信息以及产品信息。
[0098] 该实施例中，通过车间实时数据驱动，所述三维动态映射模型和所述二维展示看板模型展示的状态信息不断更新。所述三维动态映射模型包括：车间物流监控模块、设备动作监控模块以及产品状态监控模块三部分，采用分解、模块化的方法针对生产物流、设备动作、产品状态车间三个层面的动态映射。经标准化处理后的车间实时数据存储在数据中心，通过提取数据中心的车间实时数据，并对数据进行信息增值处理，能够得到车间事件等监控所需的直接信息，通过实时数据流的刷新不断进行数据的更新。
[0099] 具体地，车间物流监控模块建立在生产系统模型的基础上，根据工艺流程控制工件在虚拟车间三维场景模型中的物流走向，以工件实时位置和设备启停信号建立的判定工件进入或离开工位的车间事件为决策点规则，将实时数据引入到生产系统模型并关联到相对应的虚拟车间三维场景模型，展现虚拟车间对应物流的动态变化。由工件在设备间的物流监控、工件进入离开车间物流和运输设备的物流组成的全过程工件物流监控，需要对实时更新的工件位置进行插值处理，通过离散的工件实时位置数据拟合出连续的物流监控。通过车间事件触发的工件进入离开设备规则，和工件工艺全过程物流监控，实现实时位置信息驱动的车间物流映射。
[0100] 设备动作监控模块建立在设备模型父子关系的基础上，将设备动作转化为设备子节点的旋转和平移变换。以设备启停信号开始和结束设备的动作监控，通过各级节点的动作数据控制父节点的模型带动子节点的模型同步运动，依次进行直至终端节点。复杂设备如多关节工业机器人的复杂设备动作还需要位资变换矩阵的支持，根据各级子节点模型自身的位姿确定图形变换中的位姿变换矩阵。手工工位没有设备动作映射，可以采用操作人员动画方式，根据工位上的物料RFID标签信息确定工件不同工序，调用相应人员动画。
[0101] 产品状态监控模块能够对工件不同工艺阶段模型的动态展示，根据工件的实时位置和工艺流程确定正在进行的工序，对于单工位多工序的情况需要物料标签实时数据的支持，通过物料标签的销毁和建立实现工序级别的事件监控，在工序完成后将工件的三维模型转换成相应工艺阶段的模型。
[0102] 三维动态映射模型可以清晰透明地展示车间现场运行，但是指标、消息、状态等车间运行情况信息还需要二维看板展示。在虚拟车间三维场景模型动态映射基础上，针对车间、设备、产品三个模块建立了车间状态实时展示面板，即二维展示看板模型，在直观的三维车间作业过程监控之外，辅以二维展示看板监控车间要素状态信息，逼真且透明地展示车间作业现场。相关生产统计指标和数据分析决策结论也会在二维展示看板上体现。
[0103] 所述二维展示看板模型包括：数据获取层、信息增值层和消息处理层三个层面，通过三层看板构建二维展示看板模型，建立了车间层、设备层和产品层等车间多个模块的实时状态指标的处理和展示方法，并且可以实现数据驱动的状态指标自动计算及可视化展示，以多种方式展示的看板能够适应车间三维可视化监控的状态展示需求，并且具备了可配置、可扩展的特点。
[0104] 具体地，所述数据获取层针对车间具体需求，选择具体的状态信息查询规则，通过与数据中心或者其它平台的数据接口获取满足需求的车间实时数据，通过数据管理模型管理车间实时数据。信息增值层对数据进行增值处理，预先根据指标体系封装并管理指标计算算法，通过实时数据调用指标算法库里的算法计算用来展示的实时和统计状态数据，进行统计迭代或者更新计算后刷新展示状态。消息处理层对不同的车间状态信息，触发不同的消息处理方式，进而配置不同的展示效果，包括在界面常显的看板，在三维世界空间展示的三维面板，通过人机交互显示隐藏的状态面板和针对异常数据的警告弹窗等。
[0105] 该方案通过虚拟车间三维场景模型实现了车间作业现场的实时映射，可以直观的监控生产活动全过程，逼真的展示车间作业现场；通过二维展示看板协同监控，清晰地展示车间各要素的状态信息，逼真且透明地展示了车间作业现场。车间实时数据驱动的虚拟车间三维和二维的协同可视化监控，对设备运行状态、产品质量、订单状态、设备利用率、生产均衡率以及其它平台推送的消息等进行了有效监控，提升了车间监控可视化水平，有效解决了车间作业不透明和流程环节多导致的业务受制问题。
[0106] 如图7所示，本发明的实施例还提供了一种车间可视化监控装置，包括：
[0107] 第一建模模块71，用于建立虚拟车间三维场景模型；
[0108] 生产车间通常涉及到的人员、设备、物料等多且复杂，所述车间三维场景模型需要对各个车间资源的状态变化进行准确映射，应包括车间全要素、全流程的监控对象，即所述虚拟车间三维场景模型中各车间资源是实际车间资源(包括人员、物料、工具、设备等)的镜像映射，车间环境和布局也与物理车间保持一致，实现车间现场生产活动在虚拟空间中的真实再现。所述车间三维场景模型不仅能够对各个车间资源的三维模型支持，还能够对车间资源三维模型进行统一管理。
[0109] 第一控制模块72，用于根据车间实时数据，确定所述车间三维场景模型的运转状态；
[0110] 车间生产系统运作过程涉及系统诸生产要素与要素之间的关系，在所述车间三维场景模型对于物理车间的映射中，通过采集的物理车间的实时数据，驱动所述车间三维场景模型的运转状态变化，实现虚拟车间与物理车间的准确映射。
[0111] 其中，通过车间实时数据驱动所述车间三维场景模型的运转状态变化的过程中，所述车间三维场景模型的运转基于一特定运行逻辑，采集的车间实时数据可以转化为对应的车间事件，以车间事件作为模型中各资源的状态变迁的触发条件，状态和事件组成整个车间三维场景模型中车间作业过程的时序表达，状态维持一段时间的稳定作业，事件决策作业状态的变化，推进下一作业状态发生，实现车间实时数据信息在车间三维场景模型的运行逻辑中的融合。
[0112] 第一监控模块73，用于根据所述车间三维场景模型的运转状态，实时监控车间现场，展示状态监控信息。
[0113] 该实施例中，所述车间三维场景模型基于采集的车间实时数据，并以特定运行逻辑运转，实现物理车间生产状态变化到虚拟车间的运行状态变化的准确映射。在车间生产过程中，车间实时数据不断驱动虚拟车间三维场景模型运行，其中包括工件进入车间到离开车间的整个运作过程，运作过程中的状态信息可以通过三维动态映射模型和二维展示看板模型协同展示。
[0114] 具体地，三维动态映射模型包括车间物流监控模块、设备动作监控模块以及产品状态监控模块三个监控模块，采用分解、模块化的方法针对生产物流、设备动作以及产品状态三个层面的动态映射。其中，车间物流监控模块基于车间运行逻辑，展示实时数据驱动的虚拟车间对应物流的动态变化；设备动作监控模块建立在车间三维场景模型中的各设备模型父子关系的基础上，展示设备实时动作；产品状态监控模块动态的展示工件在不同工艺阶段的模型变化。虚拟车间三维场景模型运行过程中，可以通过人机交互的方式显示和隐藏各设备、工件的状态信息面板，车间中的异常扰动和其他平台的相关数据分析消息会以警告弹窗的方式提醒工作人员。
[0115] 在所述车间三维场景模型中，还包括车间各设备和工件的状态信息、以及综合的统计信息展示的二维展示看板，通过二维展示看板，可以清晰地展示车间各要素的指标、消息、状态等车间运行情况信息，通过图文字、图表等方式详细展示车间数据。
[0116] 该方案中，通过车间实时数据驱动，所述车间三维场景模型与物理车间同步运行，通过三维动态映射模型和二维展示看板协同可视化监控，能够直观的监控生产活动全过程，逼真的展示车间作业现场，提升了车间监控可视化水平，有效解决了车间作业不透明和流程环节多导致的业务受制问题。
[0117] 本发明的上述实施例中，所述第一建模模块71包括：
[0118] 第一建模单元，用于构建车间资源模型；所述车间资源模型包括设备模型、人员模型、工件模型、仓储模型以及车间环境模型；
[0119] 第二建模单元，用于根据所述车间资源模型，建立虚拟车间三维场景模型。
[0120] 该实施例基于树形结构完成虚拟车间场景管理，采用层次式结构组织车间资源模型，建立模型间父子嵌套关系并描述子节点在父节点坐标系中的几何位置，对叶节点进行三维建模，依据层次组合模型最终建立与实际车间布局一致的虚拟车间几何场景。
[0121] 优选地，所述车间资源模型的树状图如图2所示，整个场景划分为五个模块：设备模型、人员模型、工件模型、仓储模型以及车间环境模型。针对每个模块细分，如设备模型可以分为数控机床模型、机器人模型、手工工位模型和物流设备如AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)模型等；人员模型可以包括管理人员和操作人员模型等；工件模型可以包括毛坯到成品的不同工艺状态模型；仓储模型可以包括货架模型、暂存区模型等；车间环境模型可以包括车间厂房模型、灯光以及布局等模型。模块属性包含模型间的关联关系和父子嵌套的几何属性信息。对于叶节点的三维建模，设备模型和人员模型还涉及到模型自身的三维图形变换，建模时采用层级结构。建模过程以模型从属的静态模型为根节点，各动态子模型依照运动从属关系依次建立父子节点关系，通过子节点在父节点局部坐标系中的位置构建三维模型。
[0122] 车间资源模型的树状图以层次化的结构将重要的车间资源模型进行了归类处理。在进行叶节点的三维建模前，通过模型间的父子关系确定最终需要建立的三维模型，根据上述建模方法进行构建三维模型，建立虚拟车间三维场景模型的对象库。在场景树叶节点的三维模型基础上，根据子节点在父节点坐标系中的位置依次组合，在车间中表现为根据车间布局进行车间资源在厂房中的分布，最终建立虚拟车间三维场景模型。
[0123] 本发明的上述实施例中，所述第一控制模块72包括：
[0124] 第三建模单元，用于建立车间生产系统模型和数据管理模型；
[0125] 该实施例中，生产系统模型用来描述车间生产活动运作逻辑，即表示所述虚拟车间三维场景模型的运行逻辑。车间生产系统是典型的离散事件动态系统，任务执行过程可以用事件和状态抽象表示，因此该实施例采用扩展随机高级判断Petri网建立生产系统模型。车间生产系统模型如图4所示，模型包括库所、变迁、令牌以及决策点，其中库所中的令牌根据决策点中的决策规则由输入库所移除到输出库所，决策点中的令牌可以重复使用，但是不能移出决策点，决策规则中可以引入车间事件，作为状态变迁的触发条件。其中，图4中库所、变迁以及决策点的含义如表1所示。
[0126] 如图4中，c1、i1、m1、c2、m2为库所中的令牌，r1、r2、r3、r4、r5、r6为决策点中的令牌，根据表1中库所、变迁、决策点的含义，所述生产系统模型的变迁出发流程是：当满足条件p1库所里有来自生产计划的令牌i1，f1和w1库所中有令牌c1和m1时，根据决策点s1的规则使用实时车间事件触发变迁t11，同时组合成(i1，c1，m1)复合令牌，放入库所d1进行加工；加工完成后，根据决策点s3的规则实时触发变迁t12，分解复合令牌后将c1和m1返回至原来的库所中，根据决策点s5的规则将分解后新产生的i2输出至输出缓冲区o1或者第二道工序输入缓冲区p2，因此第二道工序的输入缓冲库所可能来自上个变迁产生的令牌或者输入的生产计划。实际生产过程中，当第一道工序生产计划下发或者物料抵达工位，且工人和机器都处于空闲状态时，按照s1决策点规则触发作业状态转换，空闲工人将工件放入空闲设备中开始加工第一道工序；一段时间后加工完成，根据s5决策点规则通过实时数据驱动状态转换，触发下个序列状态发生，将加工完成的工件放入成品区或者继续进入第二道工序加工，同时第一道工序工人回到原先的工位，机器恢复空闲状态。依次类推，完成整个加工作业。
[0127] 车间状态和事件组成了车间作业过程时序表达，状态维持一段时间的稳定作业，事件决策作业状态变化，推进下一作业状态发生。依据上述方法，覆盖车间全工艺流程的作业逻辑可以转化为一个复杂的生产系统模型，车间现场实时采集到的数据可以转化为对应的车间事件，如进入事件AE、离开事件DE、存在事件SE等，通过将事件引入到变迁规则参与决策车间作业状态变化，实现实时信息在车间作业逻辑中的融合。实时信息驱动的生产系统模型变迁，建立了车间现场作业到生产系统模型的动态映射，实现了车间作业全生命周期内作业全流程的同步运行建模，提高模型推理和决策能力。
[0128] 所述车间三维场景模型的状态变化依据车间实时数据的驱动，经过标准化处理后的车间实时数据存储在数据中心，通过周期性采集的实时数据流更新数据队列，进而驱动虚拟车间同步运行。数据管理模型5用于展示对车间内数据的管理，所述数据管理模型5如图5所示，所述数据管理模型5中的车间数据包括：虚拟车间静态模型信息、车间实时可视化监控信息以及车间运行状态评估信息。
[0129] 其中，所述虚拟车间静态模型信息主要包括几何层面的车间三维场景模型信息和逻辑层面的生产系统模型信息，用于提供模型、逻辑的数据支持，所述车间三维场景模型信息包括：厂房信息、设备信息、工装信息、人员信息、环境信息、产品信息以及车间布局信息等，所述生产系统模型信息包括：工艺流程信息和车间运行逻辑信息等。
[0130] 所述车间实时可视化监控信息是所述数据管理模型的核心，包括三维动态映射信息和车间实时状态信息，根据采集的车间物流实时信息、设备实时信息、产品实时信息以及任务执行情况得到，在采集的车间物流实时信息中应包含车间实时时间、物流任务请求、产品实时位置以及物流实时位置等信息；采集的设备实时信息中包含设备编号、名称、启停信号、当前状态、运维信息以及各子节点的动作数据等信息；采集的产品实时信息包括产品编号、名称、位置、质量信息、实时加工工序以及产品问题分析说明等信息；任务执行情况包括在制品数量、实时完成数量占比以及实时消耗工时占比等信息。
[0131] 所述三维动态映射信息包括车间物流信息、设备动作信息和产品模型信息，所述车间实时状态信息包括计划执行进度信息、设备状态信息以及产品工序信息，其中，车间物流信息、设备动作信息、产品模型信息、计划执行进度信息、设备状态信息以及产品工序信息均根据采集的车间实时数据得到。车间实时可视化监控信息是基于RFID(Radio Frequency IDentification，射频识别)、传感器、机床通信模块、MES(Manufacturing Execution System，制造企业生产过程执行系统)接口等数据采集和交互方法，获取物流、设备、产品、订单任务等实时数据存入数据表，根据监控需求从数据表中匹配的监控所需数据，作为作业过程转换和状态展示刷新的驱动数据源。
[0132] 所述车间运行状态评估信息包括生产性能评估指标信息和指标算法库，根据采集的车间生产评估指标，从评估、反馈、辅助决策的角度组成所述数据管理模型的一部分，指标算法库用于实现数据驱动的指标自动计算。
[0133] 控制单元，用于根据所述数据管理模型中的车间实时数据，控制所述车间三维场景模型依据所述生产系统模型包含的运行逻辑运转。
[0134] 具体地，所述控制单元包括：
[0135] 第一建模子单元，用于根据所述生产系统模型以及所述车间实时数据，构建虚拟车间运行模式，所述虚拟车间运行模式包括生产物流模块、设备动作模块以及产品状态模块；
[0136] 该实施例中，所述车间实时数据由所述数据管理模型提供，在车间状态和事件时序表达的基础上，车间在每个作业状态期间各生产要素也会发生动态变化，所述生产系统模型只能展示出车间三维场景模型的基本运行逻辑，并不能展示车间实时数据对于车间三维场景模型中各生产要素的驱动过程，因此需要在所述生产系统模型的基础上，建立车间实时数据对于车间三维场景模型的对应的映射规则，即所述虚拟车间运行模式6，如图6所示，虚拟车间运行模式6用以展示车间实时数据驱动的车间三维场景模型的运行逻辑。
[0137] 第一控制子单元，用于根据所述数据管理模型中更新的车间实时数据，控制所述虚拟车间运行模式中各模块的状态变化；
[0138] 如图6所示，所述生产物流模块面向工件从进入车间到离开车间的全生命周期，根据产品工艺流程中的工艺状态确定工件在车间工位间的物流走向，通过车间实时感知信息转化的车间事件驱动工件在不同工位间的物流，物流任务请求匹配对应运输工具完成实时物流搬运；所述设备动作模块针对设备级的虚实映射，以事件触发为启停信号，通过采集物理设备实时动作数据，通过数据驱动指令控制虚拟设备模型动态映射，实现设备三维模型的重构，模型运动方式通常采用父子节点联动的方式；产品状态模块建立在生产物流模块和设备动作模块基础上，在已知产品工艺流程的前提下，根据工件在车间中的物流位置和在工位上的工序，确定工件实时的工艺阶段，使用工序间物料标签信息驱动工件模型变化。
[0139] 映射单元，用于将所述状态变化映射到所述车间三维场景模型中。
[0140] 依据车间实时数据驱动上述虚拟车间运行模式中各车间资源的状态变化逻辑，将各车间资源的状态变化映射到所述车间三维场景模型中，实现虚拟车间三维场景模型中各车间资源模型的状态变化。通过上述虚拟车间运行模式，车间现场不断采集实时数据，进而驱动虚拟车间三维场景模型运行，实时映射物理车间作业过程，同时车间各要素的实时状态信息也会在虚拟车间中进行展示。
[0141] 本发明的上述实施例中，所述第一监控模块包括：
[0142] 第四建模单元，用于根据所述车间三维场景模型运转状态，建立车间状态的三维动态映射模型和二维展示看板模型；
[0143] 信息展示单元，用于通过所述三维动态映射模型和所述二维展示看板模型，实时监控车间的生产物流运转、设备实时动作以及产品模型变化状态，并展示车间的生产物流状态信息、设备状态信息以及产品信息。
[0144] 该实施例中，通过车间实时数据驱动，所述三维动态映射模型和所述二维展示看板模型展示的状态信息不断更新。所述三维动态映射模型包括：车间物流监控模块、设备动作监控模块以及产品状态监控模块三部分，采用分解、模块化的方法针对生产物流、设备动作、产品状态车间三个层面的动态映射。经标准化处理后的车间实时数据存储在数据中心，通过提取数据中心的车间实时数据，并对数据进行信息增值处理，能够得到车间事件等监控所需的直接信息，通过实时数据流的刷新不断进行数据的更新。
[0145] 具体地，车间物流监控模块建立在生产系统模型的基础上，根据工艺流程控制工件在虚拟车间三维场景模型中的物流走向，以工件实时位置和设备启停信号建立的判定工件进入或离开工位的车间事件为决策点规则，将实时数据引入到生产系统模型并关联到相对应的虚拟车间三维场景模型，展现虚拟车间对应物流的动态变化。由工件在设备间的物流监控、工件进入离开车间物流和运输设备的物流组成的全过程工件物流监控，需要对实时更新的工件位置进行插值处理，通过离散的工件实时位置数据拟合出连续的物流监控。通过车间事件触发的工件进入离开设备规则，和工件工艺全过程物流监控，实现实时位置信息驱动的车间物流映射。
[0146] 设备动作监控模块建立在设备模型父子关系的基础上，将设备动作转化为设备子节点的旋转和平移变换。以设备启停信号开始和结束设备的动作监控，通过各级节点的动作数据控制父节点的模型带动子节点的模型同步运动，依次进行直至终端节点。复杂设备如多关节工业机器人的复杂设备动作还需要位资变换矩阵的支持，根据各级子节点模型自身的位姿确定图形变换中的位姿变换矩阵。手工工位没有设备动作映射，可以采用操作人员动画方式，根据工位上的物料RFID标签信息确定工件不同工序，调用相应人员动画。
[0147] 产品状态监控模块能够对工件不同工艺阶段模型的动态展示，根据工件的实时位置和工艺流程确定正在进行的工序，对于单工位多工序的情况需要物料标签实时数据的支持，通过物料标签的销毁和建立实现工序级别的事件监控，在工序完成后将工件的三维模型转换成相应工艺阶段的模型。
[0148] 三维动态映射模型可以清晰透明地展示车间现场运行，但是指标、消息、状态等车间运行情况信息还需要二维看板展示。在虚拟车间三维场景模型动态映射基础上，针对车间、设备、产品三个模块建立了车间状态实时展示面板，即二维展示看板模型，在直观的三维车间作业过程监控之外，辅以二维展示看板监控车间要素状态信息，逼真且透明地展示车间作业现场。相关生产统计指标和数据分析决策结论也会在二维展示看板上体现。
[0149] 所述二维展示看板模型包括：数据获取层、信息增值层和消息处理层三个层面，通过三层看板构建二维展示看板模型，建立了车间层、设备层和产品层等车间多个模块的实时状态指标的处理和展示方法，并且可以实现数据驱动的状态指标自动计算及可视化展示，以多种方式展示的看板能够适应车间三维可视化监控的状态展示需求，并且具备了可配置、可扩展的特点。
[0150] 具体地，所述数据获取层针对车间具体需求，选择具体的状态信息查询规则，通过与数据中心或者其它平台的数据接口获取满足需求的车间实时数据，通过数据管理模型管理车间实时数据。信息增值层对数据进行增值处理，预先根据指标体系封装并管理指标计算算法，通过实时数据调用指标算法库里的算法计算用来展示的实时和统计状态数据，进行统计迭代或者更新计算后刷新展示状态。消息处理层对不同的车间状态信息，触发不同的消息处理方式，进而配置不同的展示效果，包括在界面常显的看板，在三维世界空间展示的三维面板，通过人机交互显示隐藏的状态面板和针对异常数据的警告弹窗等。
[0151] 需要说明的是，该装置是与上述个体推荐方法对应的装置，上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
[0152] 本发明的实施例还提供了一种车间可视化监控设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的车间可视化监控方法的步骤。
[0153] 本发明的该实施例，通过虚拟车间三维场景模型实现了车间作业现场的实时映射，可以直观的监控生产活动全过程，逼真的展示车间作业现场；通过二维展示看板协同监控，清晰地展示车间各要素的状态信息，逼真且透明地展示了车间作业现场。车间实时数据驱动的虚拟车间三维和二维的协同可视化监控，对设备运行状态、产品质量、订单状态、设备利用率、生产均衡率以及其它平台推送的消息等进行了有效监控，提升了车间监控可视化水平，有效解决了车间作业不透明和流程环节多导致的业务受制问题。
[0154] 以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
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