MR虚实融合协同仿真系统

JHARMRSim系统主要包括后台的生产系统数字孪生模型、与真实设备或其他传感器接口、AR子系统，共三部分。

协同仿真时，系统从MES、现场真实设备或其他传感器获取数据，输入到该生产线的数字孪生模型中，数字孪生模型按照预定工艺进行仿真运行，其中部分设备由真实设备运行数据驱动，共同实现生产过程仿真。此时可以通过外部固定摄像头获取真实现场视频图像，通过AR虚实注册信息将3D虚拟对象的实时图像与视频图像融合，实现虚实融合显示，输出到大屏幕或电脑显示器；也支持用户佩戴光学透视AR眼镜直接观察真实现场，虚拟对象叠加显示在AR眼镜上，实现MR方式的现场应用。

系统主要功能如下：

      一、生产要素的3D数字化功能建模（与JHIM平台相同）

Ø  零件/毛坯/中间件的几何与物理特性建模；

Ø  产品/组件/部件的逻辑与约束建模；

Ø  设备/工位/生产线/车间的3D数字化功能建模与工艺布局分析；

Ø  工艺流程的交互式图形化建模；

Ø  工序内容的3D交互式规划。

      二、3D数字化工艺规划与仿真分析（与JHIM平台相同）

Ø  可在产品和生产系统数字化建模基础上，规划特定的工艺流程，编制工序内容，形成3D数字化工艺模型。它既可发布成各类工艺文件，又可发布到生产现场支持实际生产；

Ø  可基于3D数字化工艺模型进行工艺过程动态仿真。包括工序内容的3D交互式规划、工艺流程仿真与分析、可选的动力学及其他物理效应仿真等，从而可对工艺进行验证与改进；

Ø  工艺流程仿真包括运动过程仿真、动态干涉（碰撞检测）分析、活动空间分析等空间指标，以及设备/人员利用率、瓶颈工序、给定时间内产量、投入/产出比等物流指标。

图：电芯上料工位模型

图：工艺规划界面

图：物料数据分析以及设备运动分析

      三、生产过程的实时、可视化监控与数据分析（与JHIM平台的监控模块相同）

Ø  生产系统3D数字化模型可与真实生产过程的实时或非实时数据结合，驱动虚拟生产系统的同步运行，实现对真实生产过程的异地、实时、可视化监控。（如设备运行、质量检测）；

Ø  在生产监控过程中，可对生产数据进行统计分析或其他专项分析，并实时快速显示或反馈分析结果。

     四、生产线/生产设备MR虚实融合协同仿真

Ø  可接受MES系统（可定制其他数采系统）数据驱动生产线完成生产工艺同步仿真；

图：真实MES系统驱动部分真实设备与虚拟模型同步仿真

Ø  可接受现场真实设备的运行信息或其他传感器数据驱动生产线完成生产工艺同步仿真。

图：真实设备运行信息驱动生产线同步仿真

      五、两大类AR视角切换

Ø  固定视角AR显示：基于现场固定摄像头进行AR融合，可显示生产系统的运行状态，输出到现场大屏幕设备；

图：VR大屏幕监控

Ø  移动视角AR显示：基于光学透视AR眼镜与便携式电脑进行MR虚实叠加显示，观看生产系统的运行状态，并能将虚实叠加场景同步输出到大屏幕。