造船厂正面临四大困境—技术工人老龄化、系统老化、生产复杂性增加、原材料价格上涨。在这个“巨系统”里，内业车间是船舶建造的“第一站”。钢板从堆场进入车间，经过预处理、切割、加工、小组立、中组立……直到形成一个个船体分段，再运往船坞搭载。

某合资船厂，是国内头部精益造船标杆工厂，常年稳居国内造船十强榜单。企业聚焦高附加值、绿色节能型远洋商船，主力建造：超大型集装箱船、VLOC 巨型矿砂船、VLCC 超大型原油轮、LNG 双燃料环保油轮等船型，产品销往全球各大国际航运巨头。

该船厂基于CIMPro孪大师数字孪生开发平台打造了一套内业车间数字孪生系统，覆盖厂级、车间级、设备/工位级三个层级，实现从宏观到微观的无缝漫游，对接了MES系统、堆场数字化管理系统、FA产线OPC、能源管理系统、设备管理系统、安全自主管理系统等十余个业务系统，将生产、设备能源、安全数据统一接入数字孪生场景。

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厂区三维场景构建：通过平台构建了整个厂区的1:1高精度三维场景。从高空俯瞰，可以清晰看到钢板堆场、内业车间、组立车间、涂装车间、船坞、舾装码头等全厂功能分区。场景支持360°旋转、缩放、拖拽操作，提供沉浸式的全景视角。

气象与环境：接入外部气象接口，实时显示天气、水文信息，支持雨、雪、雾等天气效果的动态渲染。

工程进度：展示在建船关键节点、坞内码头在建船位置、海试船信息、在建船综合进度、实动工时、报检合格率等核心指标。

能源与设备：水电气综合能耗指标趋势数据实时呈现；800T龙门吊实时定位；吊机、平板车实时作业信息实时可视。

车辆运输模拟可视化：道路上各类运输车辆的运动轨迹动态模拟可视化，还原真实的厂内物流场景。

安全监控：安全重点区域POI标注、风险预警信息实时呈现。

场景动效：

• 进入系统后，厂区场景以俯视旋转、焦点进场等动画方式呈现

• 道路上各类运输车辆运动动画模拟可视化

• 全厂区第一人称视角漫游，支持白天/黑夜模式自动切换

1. 来船与卸船监控

实时展示来船信息（船号、日期、钢板信息、到港时间）、卸船进度、钢板清单。在三维场景中，可以看到运输船靠泊码头，码头吊机将钢板吊运至堆场的动态过程。

卸船过程可通过动画模拟可视化呈现。

2. 堆位可视化与缺料预警

平台对接堆场数字化管理系统，实时展示各堆位的钢板存放情况。每块钢板的位置、规格、材质、入库日期信息点击POI实时显示。翻板率和库存趋势数据一屏统览。当某类钢板库存低于安全阈值时，跳出缺料预警，并高亮显示对应堆位。

3. 设备与能源监控

集成设备运行状态、设备使用率、设备点检状态，以及水电气综合能耗指标。管理者可以实时掌握堆场设备的运行效率和能耗水平。

4. 安全趋势分析

展示区域、班组安全事件趋势，对安全重点进行标注与提醒。

5.作业监控

实时作业状态、作业计划、作业人员信息一目了然。缺料预警自动推送，提示哪些分段缺料、缺什么料、缺多少。

1. 车间内部三维可视化

清晰呈现车间内部布局，包括条材自动线、型钢自动线、小组立定盘机器人生产线等FA产线。4F加工区、2F/3F/6F小组拼板区、小组翻身作业区、小组翻身坑道等。关键设备如NC切割机、等离子切割机、水火弯板机器人、行车、AGV等工位区域。

2. 产线实时监控

产线监控：FA设备稼动率、实时作业信息、产线作业计划及进度、作业实绩及标准工时（ST）。

生产进度：在建船进度、周间物量计划与实际对比、车间跨别产能、工位生产信息、零件物流信息、零件缓存信息。

能源消耗：车间用电量消耗趋势、切割机能耗趋势、预处理线实时电量功率、月度气体使用分析。

设备状态：设备运行状态、作业分析（通过智能设备数据平台接入）。

3. 车间级动态仿真可视化

• 行车运行模拟可视化：车间内行车的运行轨迹实时模拟可视化。

• 辊道传输模拟可视化：钢板、零件在辊道上传输的动画仿真可视化。

• 产线运行仿真可视化：关键产线（条材线、型钢线）的动画模拟。

• AGV/叉车模拟可视化：车间内AGV、叉车的运行路径实时仿真可视化。
  

  
  

4. 车间漫游与透视

支持第一人称视角车间漫游，管理者可“走进”车间内部，从任意角度观察产线运行状态。支持屋顶显隐功能，一键查看内部全貌。

起重设备：龙门吊、吊车、行车作业实时模拟可视化。800T龙门吊实时定位展示。

加工设备：切割机、水火弯板机器人等关键设备运行动画仿真。

工位作业：打磨、焊接、分拣等工位作业状态动画模拟可视化；设备运行状态指示动效。

虚实同步：对于有信息系统数据支撑的设备，孪生场景中的动效与真实物理对象保持几何、运动学和动力学的一致性，实现关键设备的实时仿真可视化。

很多船舶行业的数字化项目，从立项到交付动辄数月，数字孪生3D可视化部分的开发周期往往是最不可控的变量。而本项目能在数天内够快速落地，核心在于选对了开发工具——CIMPro孪大师。

1. 零代码/低代码开发

传统方式做三维可视化，需要专业三维开发团队、大量手写代码。CIMPro孪大师支持拖拽配置，内置海量模型库、特效库、UI组件库等现成资产与模板，平台内置的API接口也支持与React、Vue等主流前端框架集成，降低二次开发难度。

2. 多源数据融合

平台对接了MES、堆场管理、FA产线OPC、能源管理、设备管理、安全自主管理等十余个业务系统。CIMPro孪大师支持多种数据源接入方式，包括数据库（MySQL、达梦、人大金仓等）、API接口、OPC协议等，实现了生产、设备、能源、安全数据的统一汇聚与实时驱动。

3. 仿真动画与交互能力

平台内置动画编辑器，支持通过关键帧或API控制实现行车运行、辊道传送、产线作业、AGV移动等工艺流程动画。对于工艺流程动画仿真可视化，可根据物体结构精确拆分模型，提供点击式触发、自动循环、随机路径等多种动画控制方式。

4. 私有化部署与国产信创适配

平台支持私有化部署模式，满足研究所对数据安全的要求。基于自研图形引擎PiCIMOS，完全自主可控，兼容国产软硬件环境。

该头部合资标杆船厂基于CIMPro孪大师构建的内业车间数字孪生系统，不仅是一个可视化的管理工具，更是一套赋能精益造船的数字化方法论。