案例丨n'Space数字孪生工厂 助力三友科技率先触达工业元宇宙
在台州三门三友科技总部，轻轻推开一扇门，瞬间便穿越到了安徽铜陵金冠铜业奥炉厂区 ，数十条生产线正高速运转，轻触设备，其运行状态、生产数据等信息随即在眼前展开。
这并非是科幻片或者游戏中的场景，而是三友科技联手杭州一隅千象科技，基于一隅千象自主研发的全球个无穿戴裸眼混合现实空间硬件产品n'Space，搭建的裸眼3D数字孪生工厂带来的真实体验。三友科技通过一隅千象n'Space，创新性地将其自主研发的高端金属冶炼设备结合真实工厂环境进行三维建模，植入进全沉浸的虚拟空间中，同时与拨片机组的自动化设备数据有机结合，让自动化设备上的传感器数据驱动虚拟产线动画，实现对现实世界的虚拟映射。
孪生工厂展示区现场
n'Space裸眼全沉浸混合现实（MR）产品解决方案，可对真实空间重构，将真实世界的工厂产线复刻至虚拟空间并重新投射出来，其逻辑是基础设施配备的传感器产生大量实时数据，这些数据可由云端及5G技术高速度、低延时的同步至孪生端，驱动孪生程序进行仿真模拟，还原了永久阴极铜剥片机组的全工作流程，所见所得皆与真实工厂一致，同时辅助以数据弹窗，虚实结合多维度地呈现数字孪生工厂。
数字孪生工厂实现架构
首先，利用全景影像设备外观，结合工厂的CAD图纸，确保后期通过三维建模及数字孪生交互程序呈现的虚拟工厂和真实工厂无论是尺寸、细节还是渲染的质感都能保持高标准的一致性。
其次，在工厂工程师的讲解下我们对照产线上实际生产的各个环节流程，总结出包含：扩距、洗涤、剥片、接翻板在内的11大项生产流程及若干小项的细化步骤，严格记录该整个机器人自动剥片系统在不同数据下对应的工作状态，即使细微的参数变化也能实时反映在仿真动画上，在数字孪生程序中每个设备动画每秒同步数据5次左右，毫秒级别的响应速度与现实同步，保证每个动画与现实相符，没有先后顺序、逻辑及运动幅度上的错误。
最后，光学投影矩阵结合AI定位识别系统及边缘融合算法，可实时定位人眼位置，并将定制程序的孪生场景以3D视角渲染出来，达到场随人动的效果，仿佛亲临其境，这一切依托于强大的软硬件协同能力，数据采集——数据传输——数据同步——服务器解算——场景驱动，任何一个环节出现通讯问题或者同步延迟都将对体验造成灾难性影响，成功优化了这一流程，保证了各环节的高效协同工作。
项目以软件形式安装在n'Space服务器中，客户进入n'Space空间后使用Pad进行项目启动与功能操作。启动项目后沉浸式空间渲染出虚拟的数字孪生工厂，体验者可以通过手柄进行前、后、左、右及上下楼梯的自由漫游，在Pad上预设了多个功能按键，可以一键呈现数据面板、一键实现全息透视、一键切换点位等功能，方便体验者快速到达较远区域，全息透视功能则可以呈现设备内部结构等。
Pad操控界面
n'Space解决方案可以在4m x 4m x 2.5m的空间内投射出无穷大的沉浸式虚拟空间，实现裸眼3D效果，高精度仿真场景将整个工厂以实际建设规模呈现，置身其中仿佛来到真实工厂，只要身处其中，体验者可在任何时间任何地点自由探索整个永久阴极铜剥片机组产线，畅游10000平米的数字孪生工厂。
数字孪生工厂
在无穿戴裸眼混合现实空间内实现了实时数据驱动的虚拟产线动画，场景中共接入140+数量的实时数据，全部来自于安徽铜陵奥炉工厂中的三友自动化设备，其中120+数据直接驱动产线动画，甚至传感器参数精确对应虚拟场景中的机械臂至每个关节的XYZ轴，使整个数字孪生工厂的运转具备可参考价值而不只是一个预先设定好的流程动画。
孪生工厂机械臂
厂商可根据自身需求后续持续扩大虚拟工厂的规模，三友公司与之合作的其他企业皆可接入虚拟场景，亦或是建立自己的虚拟工厂与之互联，当所有工厂都加入到三友公司的元宇宙工厂中后，三友公司可远程实时对客户进行设备管理、运行维护、异常数据监控等，完成智慧工厂的元宇宙体系建设。
可扩展的工业元宇宙世界
一、 数字孪生工厂及1:1尺度的裸眼3D沉浸式体验，对大型企业的远程验场提供了新思路，在拥有n'Space设备的任何地方，参观者都可无需到达实际工厂进行异地评估，虚拟场景可与实时监控视频进行对比验证，并且可以随意到达工厂的任何位置，对于那些不易达的危险区域，或者相隔甚远的外地工厂，此能力将为验场流程提供极大便利，节省时间及交通成本。
工厂现场实拍 VS 孪生建模工厂
二、 此案例以真实工厂为蓝本，对其他想进行数字化工厂转型的企业来说本案例构建了一套功能完整、具有可落地性的数字孪生工厂，依托于三友自动化设备的低延迟、高精度的数据以及一隅千象公司对混合现实深厚的技术积淀，以最小的代价实现对工厂的数字化改造，整个过程无需工厂停工，在落地过程中对工厂来说是无损的，这对使用了自动化设备或是准备购买自动化设备的厂商来说都是额外的加分项。同时，还可以作为现场教学培训用途，直观的裸眼沉浸体验大大提高了培训质量和效果。
三、 这是首个进行数字孪生的永久阴极铜剥片机组产线，此项目成功复刻产线价值上亿、规模超10000平米空间的真实工厂，并接入140+实时数据，项目落地后数十家相关企业前来参观，拿下11个SQL，持续转化为销售订单，并在一个月内有3家客户前往三友总部进行虚拟远程验场，三友公司以此拿下了价值近400万的商业订单，此外，三友公司还计划开展二期合作，继续扩大元宇宙工厂规模及加入新特性。
三友数字孪生工厂
四、 工业元宇宙系统的技术先进性还可以根据需求，延展出更多可能性，n'Space裸眼3D硬件系统能通过后续程序升级进行迭代，可实现诸如多台设备联机共享场景对异地人员进行远程虚拟培训；接入监控视频完成以往监控室的功能；企业开放权限接口，在虚拟场景中对工厂设备进行反向控制；接入企业中台，三维可视化界面直接化身数据驾驶舱……工业元宇宙系统不局限于单一应用场景，而是众多功能、技术的集合体，它们服务于企业，就像APP商城一样，可以将企业管理的方方面面囊括其中，根据需求随意调用，APP可多可少，量体裁衣，涵盖大中小各类型企业，赋能工业客户。
（注：以上所有图片、视频均来自现场实拍）
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