数字孪生系统产品系统

锻压装备作为离散制造领域的核心装备，广泛应用于航空航天、新能源汽车、工程机械、高端装备等关键行业，其运行稳定性、工艺精度直接决定产品质量与生产效率。数字孪生系统通过物理实体与虚拟模型的实时映射，精准解决各行业锻压环节的核心痛点。

基于UE（虚幻引擎）构建高保真虚拟锻压装备模型，实现物理设备与虚拟模型的实时同步映射，核心呈现内容包括：关键数据三维可视化功能、核心部件应力云图实时可视化及应力峰值报警功能，

本人在项目中承担总体框架制定、UE可视化平台开发、后台数据通讯实现三大核心职责，具体实现路径如下：总体框架制定
1、基于数字孪生技术体系架构，结合锻压装备行业特性，设计“数据采集-通讯传输-核心支撑-应用服务”四层架构，确保系统轻量化、高实时性与可扩展性：
UE可视化平台开发
2、基于UE5引擎实现高保真可视化与交互功能，关键开发环节包括：
- 模型构建与优化：通过激光扫描获取物理设备点云数据，构建1:1高精度三维模型，采用LOD（细节层次）技术优化模型渲染性能，降低本地部署硬件成本，适配中小企业需求。
- 数据驱动开发：开发UE与数据中台的接口适配模块，采用蓝图脚本实现实时数据接收与模型驱动，将应力、温度等数据与模型材质参数关联，实现数据变化的可视化呈现。
- 交互功能开发：设计简洁化操作界面，开发模型拆解、视角控制、数据查询等交互功能，添加报警信息高亮渲染逻辑，确保操作人员快速定位问题区域。
3、构建稳定高效的数据通讯链路，解决多设备兼容与实时传输问题：
- 通讯协议适配：针对不同品牌锻压设备的通讯协议（如Modbus、Profinet、OPC UA），开发协议转换模块，实现多源数据统一接入，打破设备“语言障碍”。
- 数据传输优化：采用MQTT轻量级通讯协议实现边缘节点与数据中台的实时通讯，通过数据压缩算法（如LZ4）减少传输带宽占用，确保100Hz高频数据稳定传输。
- 通讯监控与容错：开发通讯状态监控模块，实时检测设备连接状态，当出现通讯中断时触发本地缓存机制（缓存时长≥1小时），恢复连接后自动补传数据，保障数据完整性。
通过上述方案实现的锻压装备数字孪生系统，已在多条锻压生产线验证应用，核心应力数据监测精度达±0.5MPa，报警响应时间≤100ms，有效提升了锻压生产的智能化水平与产品质量稳定性。