智能制造之 SMT 产线监控管理可视化

前言

随着《中国制造2025》的提出，制造业迎来了全新的发展机遇。更多的企业将制造业信息化技术进行广泛的应用，如 MES 系统、数字孪生以及生产管理可视化等技术的研究应用，已经成为社会各界共同关注的热点。

表面贴片技术（Surface Mounted Technology，SMT）指的是在印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）基础上进行加工的系列工艺流程的简称，是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。SMT 目前发展已有40多年的历史，现已广泛的应用于通信、计算机、家电等行业。并且随着 5G 网络覆盖，北斗三号卫星导航系统建成开通，电子信息产业高速发展，催促着 SMT 技术也要向高密度、高性能、高可靠性和低成本的方向发展。

本文将以 SMT 生产流水线为例，介绍运用 HT 丰富的 2D、3D 组态进行可视化数字孪生，搭建出一个 SMT 工艺流程监控管理可视化系统。打造集智能化、绿色化的数字型智慧工厂。

效果呈现

画面的初始化场景，设置了以科幻风格的芯片形式载入，点击芯片可切换至主场景。展示了从微观到宏观世界 HT 的应用呈现。

SMT 厂房的三维模型的呈现，是实现产线设备、人员、现场管控的第一步。

HT 通过 SMT 产线现场所搜集的设备图片、设备布局、厂房布局、厂区 CAD 等信息资料，将产线进行等比例建模，还原于三维场景中。

通过三维场景用户可以直观的看到厂房内物料区及每一条产线设备，例如：印刷机、SPI 检查机、贴片机、回流焊、 AOI 检测设备等。AGV 小车、摄像头、消防设备、空调、电视等所在位置以及对应的设备实时数据、运行状态，均可直观的展示在三维场景之中，通过物联技术实现场景整体联动。

系统分析

制造数据可视化

针对行业运营、政企决策需求可通过多维度数据面板展示产线整体的主要数据，基于用户数据建设运行成果，将枯燥、分散的数据进行图形化、可视化化。展示各线体的设备综合效率（Overall Equipment Effectiveness，OEE）、时间利用率、性能利用率、产量完成度、直通率、设备使用率、不良率、物联连接率等。直观监测产线设备状态、生产质量、库存信息等，提高工厂运作决策效率。

在此基础上，通过 HT 对图形化数据面板进行开发，实现数据动态加载效果，更加直观的将各个图表数据形成对比，用户所感受到视觉效果相比较于静态的图表数据，可谓是百尺竿头，更进一步！

设备信息可视化

通过对接数据接口实现三维场景里重点设备业务数据可视化，在页面中展示重点关注设备状态，利用不同颜色的设备数值、图标代表不同的设备状态。并加入智能预警分析功能，一旦设备数据超过既定阈值并且历史数据进行分析研判，将在三维场景内对设备进行标红闪烁以呈现告警状态。由常规的人工巡检转换为智能巡检，及时了解设备的健康状态，降低了工厂运作人工成本。

室内定位

通过新兴物联网 5G+ 、蓝牙 5.0 等技术实现场景室内定位功能。借助智能基站、可穿戴设备、前后端通信技术，向前端传输定位坐标数据实现人员、 AGV 小车的定位功能，此外还可实现人员和小车根据坐标展示点到点的实际动画，方便用户能够在可视化场景中及时观察现场作业人员和 AGV 小车的是实时位置。并且 HT 还支持对历史运行轨迹的绘制。通过绘制出历史轨迹也可帮助管理者具体分析产线布局的合理性，及时作出相应调整。

视频接入

除了上述用户通过三维场景对现场设备进行管控之外，视频监控系统也是用户较为关心的。目前普遍的视频监控都是集成在自身的系统之中，通过文字命名的方式来区别摄像头，这种方式容易导致一系列问题：视频分散、孤立、视角不完整、对硬件的位置不明确等。因此，如何更直观、更明确的管理摄像机和掌控视频动态，已成为提升视频应用价值的重要话题。HT 根据现场摄像头实际点位作为参考，在三维场景中进行对应位置的模型摆放，实现场景还原。用户通过三维场景，对厂区的摄像头位置分布一目了然。亦可通过新兴视频融合技术，将视频无缝嵌入到场景中，真实还原场景实景。

实现价值

HT 三维可视化技术采用 B/S 架构，在上述设备可视化环节经过模型轻量化处理后，用户无需再花费高价钱去采购高性能的图形工作站来支撑三维可视化系统。用户通过 PC 、 PAD 或是智能手机，只要打开浏览器可随时随地访问三维可视化系统，实现远程监查和管控。通过 B/S 架构与模型轻量相结合， HT 三维可视化技术首先在一定程度上减轻了用户对于采购高性能硬件费用的压力，其次打破了以往用户在监控室内进行管理的管理场景的局限性。

总结

图扑软件（Hightopo）分享过许多电力、数据中心等行业的三维可视化系统，除此之外，工业中的制造业、光伏能源、电子设备生产线等也是可以作为对象通过三维可视化技术实现对其的管理。HT 可视化赋能行业的智能制造与数字化转型，让产业运维可追溯管理，让设备运行可监控管理，让万物”互联互通”。

更多行业应用实例可以参考图扑软件官网案例链接：https://www.hightopo.com/demos/index.html