汽车制造工艺 2.5D 可视化组态监控 | 图扑软件

前言

随着世界经济的不断发展，汽车作为一个如今随处可见的物体，从大体上概括是由四大部分组成：发动机、底盘、车身、电气系统。看似简单的几个名词组件，其内部却是由无数的细小零件构成，一辆汽车更是由上万个微小零件构成的一种机电产品。在汽车的设计、生产中，无论从汽车的外表到内饰，还是从风格到品质都蕴含着丰富的文化内涵。对汽车进行合理的设计和制造，会加速促进人类史上最有价值之一发明的进步，那么对于每一个步骤的把控，则成为了汽车完成和进步的关键要素！

系统分析

冲压车间

本模块对冲压车间进行一个整体展示，以标准流程：原材料（板料和卷料）入库→开卷线→大件清洗涂油、小件开卷剪切→冲压生产线→安装模具调试首件合格→投入批量生产→合格件防锈→入库。

图扑软件以 2.5D 组态监控形式对整个冲压车间进行还原，并按照标准流程进行简化呈现。运维人员跨平台，移动终端均可轻松打开场景，实现触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移等操作，也不必再为跨平台交互模式而烦恼。远程操作即可总览整个冲压车间的作业情况，并对各个流程设备做出指挥和监测。

图扑将 2D 和 2.5D 面板组件和数据绑定，高度组件化无缝融合。点击页面中的设备，即可弹出页面展示其设备内部详细的构造，更加精准的复现内部运行流程：所有的原材料从原材料储存区提取之后，通过机械臂运输至冲压车间，通过冲压车间的制作，将生成的模具一部分通过车辆转运至焊接车间，一部分生成的模具暂时存放至模具储存区以备后用。

图扑 HT 支持 2D 可自定义交互逻辑，可延伸到 3D 和 VR 场景，无需二次开发交互逻辑，无需关系鼠标、触屏和 VR 的异构接口的逻辑，清晰在页面两侧以及场景内部展示必要的数据，为客户提供决策、预警、定位等多维度技术支持。

点击压机，界面内将以弹窗的形式，对设备台账以及设备的运行情况进行展示。数据来源于业主现有的系统对接工控数据内容，主要对于设备运行情况的时效性进行展示。其中在左侧会展示全部正在运行或者故障的设备，包含夹机、压机、传送带、清洗机，辅以搜索功能，让客户及时定位至响应设备，点击响应设备，右侧可详细展示该设备的故障信息及实施运行参数。

页面左下角则通过表格的形式，展示实时告警列表的动态信息，包括各设备进行名称、时间、报警位置等。面对不同的生产线可结合实际生产情况，依照生产线的线体型号、线体状态、零件号、零件名称、车型、生产数量展开数据可视化统计。

将不同生产线的 PLC 的网络状态进行实时的展示有助于车间工作人员可以及时掌握生产线是否正常生产的情况。

通过以上内容的制作，我们最终就是要达到协助用户，实现工艺纪律检查的内容包含：

• 检查产品的图纸、标准、产品设计更改通知书等文件是否齐全，是否能满足生产需要，是否符合工艺管理方面的有关规定。

• 检查工艺文件是否齐全，是否能满足生产需要，冲压车间现场使用的工艺文件主要有作业指导书、检验指导书、金属消耗定额等。

• 检查技术文件是否正确、完整、统一。

• 检查材料、在制品、成品是否符合工艺要求的情况。检查工艺设备、工装技术状况。

• 检查质量检验的正确性与及时性。检查生产现场管理情况。

• 检查工艺管理工作情况。检查各类人员执行作业指导书的情况。

焊装车间

图扑 HT 支持将 2D 和 2.5D 场景互相嵌套叠加、旋转和缩放，高度组件化无缝融合，仿真制作出焊接车间的整体运行情况，结合不同的焊接工艺，完成逼真形象的动画及场景搭建。

本场景中主要体现了汽车的焊接工艺中的冲压焊、CO₂ 保护焊、激光焊接。流程按照地板总成、左右侧围->顶棚、门盖->发动机盖、行李箱盖->机器人电阻点焊、螺柱焊螺母焊->涂胶、表调（板修）->运输至停放区->待总装。

在汽车焊接工艺中，基本车身、车架、车位、五门一罩等所有搭建的焊接均由冲压焊工艺完成。对部分无法用冲压焊进行焊接的小零件或者比较厚的加强件，采用 CO₂ 保护焊的方式进行。在汽车制造上，激光焊接多用于大型覆盖件及外观件的焊接，比如分段式车门的拼装、顶盖、侧围的焊接。运用图扑 HT 可视化技术，针对每个环节都进行了仿真处理，最终实现以上工艺的数字孪生仿真，让用户可以足不出户得到完美的可视化监控体验。

页面的左下角会展示当前零件的在车间中的实时位置，并展示各类产品型号和产量指标，操作人员用可全面及时了解其变化动态，当监测到问题故障时，工作人员能及时追踪位置，从而更快、更准、更科学地做出决策。

以图扑 HT 丰富的 2D 面板组件作为底层支撑，页面内不仅包含了对于工艺流程的仿真，还将通过面板查看当前的产线数据、产线的实时完成率、零件的存储情况、存储位置、车间总耗能等指标。

涂装车间

汽车涂装车间工艺流程主要包括：清洗和除尘、漆前涂装准备、涂装施工、干燥及修补等步骤。首先，进行清洗和除尘，以便有效地去除车表面的油污、水分及尘埃；其次，进行漆前涂装准备，确保漆面得以准确完成；然后，进行涂装施工，根据汽车型号和规格，采用不同的喷漆方式，如手枪喷漆、电动喷枪喷漆等；最后，进行干燥及修补，保证汽车表面涂装的平滑度及光泽度。

本模块将按照脱脂、表调、磷化->预清洗->电泳前沥水、烘干->机器人喷漆->PVC烘干->密封胶、打磨->修饰线、交车线->储备区喷蜡的流程进行动画演示和操作。

为了得到优质的涂装效果和良好的防腐蚀性能，在涂装以前必须对车身进行表面处理。将车身通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。最后是喷漆线工艺，喷漆是对经过检验合格后的产品、半成品进行覆盖的表面处理。喷漆起到防锈、防腐，美观并具有标志的作用，在喷漆前必须进行前处理，此时要对需要进行喷漆的产品进行整体检查并对可修复的缺陷进行修整、补救。

图扑软件(Hightopo)可承载十万以上级别的 2D、2.5D 及 UI 的表格树通用组件图元量，满足海量物联网设备和数据场景需求，应用于此场景内，体现了涂装车间复杂的制作流程。

图扑 HT 的 2D 动画制作技术，完整复原了整个汽车涂装流程。让各个流程得以清晰、准确、直观的展示到用户的面前。

通过运用图扑 HT 丰富的 2D 面板图表组件进行数据绑定，基于用户的接口数据，实时获取产线的生产数据和用能情况的可视化展示，同时增添动画效果，令整个页面看起来更加的简洁美观，未用户提供优质的用户体验。

通过对于涂装车间中的电泳件，中途间，烘干间，装饰间的统计，展示整个车辆在涂装车间中的完整生命线，并且将计划产量和目标产量，还有机械臂的运行情况做了一个整体的展览。

同传统界面相比，图扑满足工业物联网现代化的、高性能的、跨平台（桌面 Mouse /移动 Touch /虚拟现实 VR）的图形展示效果及交互体验。同时还支持结合 VR/AR 进行展示，让用户能够沉浸在虚拟环境中进行体验，尤其对工厂、车间、生产线等大型场景更具有优势。

下期我们将为大家展示应用图扑自研 HT  3D 渲染引擎，搭建的汽车组装车间，全景具有图扑 HT 特有的炫酷风格和未来的视角。可先观赏下方的案例视频，具体详解敬请期待~

总结

图扑软件(Hightopo)通过数据模型 + 基础 UI 库 + 2D 拓扑，完整搭建出从 2D 到 2.5D 的汽车生产线流程的数字仿真。旨在为”数字孪生+组态监控+工业互联网”的建设添砖加瓦，真正实现智能制造、超越现实的数字映射系统。

相较于 InTouch/IFix/WinCC 这些传统组态软件，图扑基于 Web 的平台更适合 C/S 向 B/S 转型的大趋势，多元素丰富的可视化组件和支持快捷的数据绑定方式，可用于快速创建和部署，完成基于 Web 服务的实时数据监控与服务端的多用户访问等。可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域，为各类工业场景提供 2D、2.5D、3D 多种清晰美观的可视化服务。

您可以至图扑软件官网查看更多案例及效果：

https://www.hightopo.com/demos/index.html