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啤酒车间数字化:啤酒数智化生产车间数字孪生平台落地案例拆解
发布时间:
2026-09-17
啤酒车间数字化:啤酒数智化生产车间数字孪生平台落地案例拆解。啤酒车间怎么数字化?北京欧倍尔开发了北京欧倍尔啤酒数智化生产车间数字孪生平台,构建啤酒生产工艺数字孪生可视化的综合性平台,为食品类专业的数字化实训与企业的智能化生产管理提供了一条可复制的路径。
啤酒车间怎么数字化?一个数字孪生平台的落地案例拆解
啤酒生产涉及原料处理、糖化、发酵、过滤、灌装等多个环节,工序协同复杂、设备密集。数字化车间如何落地?本文以北京欧倍尔为重庆工商大学开发的啤酒数智化生产车间数字孪生平台为案例,拆解一个真实数字孪生项目的设计思路与功能构成。
一、项目背景:为什么要做啤酒车间数字孪生?
高校需要一套既能支撑教学实训、又能对接产业实践的数字化平台。项目针对啤酒生产中原料处理、糖化、发酵、过滤、灌装等多环节协同的特点展开设计,目标是既满足企业智能化生产管理需求,又为高校酿酒专业提供适配的实训场景,实现「产教场景一体化」落地。北京欧倍尔为此开发了北京欧倍尔啤酒数智化生产车间数字孪生平台,构建啤酒生产工艺数字孪生可视化的综合性平台。

▲ 啤酒数智化生产车间数字孪生平台
二、模块一与模块二:车间介绍与实景监控
平台包含车间介绍、实景监控、生产控制、数据管理、系统管理五个模块。车间展示介绍模块具备车间、生产工艺、荣誉资质介绍等功能,点击相应功能可打开对应的导览视频;同时具备车间系统总览、系统预约情况分析、运行数据分析、实验数据统计、课程学习统计等多维度数据分析,通过多种图表展示。

▲ 设备模型搭建
实景监控模块基于AI算法、视频监控系统以及AR技术打造AR实景监控系统,实现「视频即地图」,各类系统资源标签化管理,资源分布一目了然,同时进行风险预警,异常事件及时报警并快速定位事件源。具体监测能力包括:规范着装监控(对未按要求穿戴安全帽、工作服的人员给出告警提示、抓拍记录、语音喊话)、生产危险监测(实景摄像搭配红外传感器,监测管线「跑冒滴漏」或烟雾火焰)、警戒区域入侵检测、违规操作监控(玩手机、抽烟等行为实时监测),以及结合实训项目的智能实训考评。
| 监控能力 | 监测内容 |
| 规范着装监控 | 安全帽、工作服穿戴不合规时告警、抓拍、语音提示 |
| 生产危险监测 | 实景摄像+红外传感器监测跑冒滴漏、烟雾、火焰 |
| 警戒区域入侵检测 | 重大危险源、大型生产机械区域人员闯入自动报警 |
| 违规操作监控 | 工作区域玩手机、抽烟等违规行为实时监测 |
| 智能实训考评 | 对学员行为规范进行考评,如随意摘取安全帽、聚众聊天等 |
三、模块三:生产管理可视化
生产管理模块对标制造业规范,构建「生产执行管理层(执行层)—生产操作控制层(控制层)—系统层」三层管理架构,以MES系统为核心,利用物联网技术将实训车间的物理信息与生产管理系统实时互联,打造一站式可视化操作界面。
通过啤酒生产车间生产线与虚拟产线之间建立的映射与互动,将车间关键生产数据(生产计划概况、生产任务计划安排、累计产量等)在软件中实时展示,点击查看详情可查看该数据的实时值及历史数据折线图,实现对整个产线的全过程实时数据监控;同时可监控生产过程中的原料使用情况,实时获取剩余原料数据,并对不同批次产品质量进行对比,据此及时调整生产策略。

▲ 生产管理界面
四、模块四:生产数据可视化
项目通过3Dmax等建模软件及三维引擎软件构建数字孪生平台,真实还原生产线中各生产系统与产线环境。通过对现场原料、糖化、过滤、煮沸、沉淀、发酵、扩培等全链条的数据采集,在生产平台上详细显示各个工段、各个系统的相关数据,并进行数据存储与异常提示。生产车间模型按系统1:1建模仿真,贴图清晰、动画流畅,保证呈现效果。
| 数据环节 | 功能说明 |
| 数据采集 | 通过数据协议实现产线各生产要素数据、监控画面、拍摄图像的采集 |
| 数据存储 | 采集数据记录并储存在服务器,可按数据类型或时间筛选查看历史数据 |
| 数据展示 | 关键数据可视化集成显示,通过图表展示实时及历史数据 |
| 异常提示 | 真实产线数据异常或偏离阈值时,虚拟产线高亮显示异常并按严重程度提醒或警报 |

▲ 生产数据可视化——各工段系统参数与图表展示
五、模块五:系统管理与智能预测
系统管理模块可对系统进行全生命周期管理,包含系统日常点检、系统专业点检、系统保养、点检保养履职监控、数据报表可视化等功能。系统数据包含与系统相关的静态数据、与当前运行参数和检修记录相关的动态数据,以及与系统状态相关的预防性维护参数。设备管理功能覆盖设备全生命周期,所有数据以可视化报表呈现,管理人员可实时掌握设备运行状态,提前制定保养计划。
智能预测分析功能基于平台的实训数据融合大数据算法:一方面分析设备历史运行数据,识别故障前兆,提前发出预警,并推送「可能故障原因」「维修方案」至教学平台;另一方面基于学生过往操作数据,预测其在当前实训任务中的易出错环节与能力短板,助力教师制定分层教学计划。此外,人员定位功能融合蓝牙、GPS/北斗RTK定位技术,在车间部署全套人员定位系统,实现实训学员与工作人员的高精度实时定位,并支持报警功能,可精准统计人员在岗情况。

▲ 系统管理与设备全生命周期可视化报表
六、案例启示:数字孪生平台的三重价值
| 价值维度 | 案例体现 |
| 教学价值 | 为酿酒专业提供适配实训场景,学生操作数据可支撑分层教学,实现产教场景一体化 |
| 管理价值 | MES为核心的三层架构实现生产全流程透明化管控,设备全生命周期可视化管理 |
| 安全价值 | AR实景监控+人员定位+风险预警,形成覆盖着装、危险源、入侵、违规操作的安全网 |
这个案例说明,数字孪生的价值并不止于「把车间搬进电脑」,而是通过数据采集、可视化呈现与智能分析,把生产过程、设备状态、人员行为统一到一个可观测、可预警、可优化的平台上。北京欧倍尔啤酒数智化生产车间数字孪生平台作为校企合作的落地项目,为食品类专业的数字化实训与企业的智能化生产管理提供了一条可复制的路径。