[发明专利]一种面向航空产业集群的制造过程管控系统架构

说明书

本发明公开了一种面向航空产业集群的制造过程管控系统架构，涉及智能制造技术领域，包括制造过程管控云平台、数字孪生平台、工业互联网服务网关和工业物联网网关,制造过程管控云平台可完成航空制造集群企业生产制造过程的协同；数字孪生平台可有效地将制造车间虚拟化；工业互联网服务网关可实现所述制造过程管控云平台、各类服务提供商、主机制造企业信息系统及各零部件制造企业数字孪生平台的服务化封装与信息交互；工业物联网网关可获取车间制造现场各类状态数据，通过上述四个组成部分之间数据及信息的交互完成上游主机制造企业、下游零部件制造企业及中游各类服务供应商之间的业务协同，以满足航空制造产业集群跨时空协同制造的需要。

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，具体涉及一种面向航空产业集群的制造过程管控系统架构。

背景技术

以单件定制为主的飞机等航空产品制造过程，往往具有跨企业协同制造的特点，围绕航空产品逐步形成以主机制造企业为上游，设备、工艺、物流、装备等服务供应商为中游，零部件制造企业为下游的产业集群格局。产业集群上游主机制造企业为顾客提供各类定制化的航空产品，中游各类服务供应商为产业集群提供各类制造保障服务，包括：设备维修及保障服务、工艺设计服务、物流运输服务、航空特种装备的制造及应用服务等，下游零部件制造企业拥有制造资源提供零部件制造加工服务。如何通过系统平台的构建实现各类企业的服务协同，保障航空产品的制造质量、效率和成本，是一个需要解决的问题。

现有的生产管控系统(如：MES等)，主要应用于工厂或企业本地，系统局限于工厂内部，数据对外不透明，难以支持飞机等大型复杂航空产品通过产业集群实现跨时空协同制造的需要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种面向航空产业集群的制造过程管控系统架构，以解决航空制造产业集群跨时空协同制造的需要。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种面向航空产业集群的制造过程管控系统架构，包括制造过程管控云平台、数字孪生平台、工业互联网服务网关和工业物联网网关：其中，

所述制造过程管控云平台，用于接收上游主机制造企业的生产订单任务，并反馈订单执行和产品制造过程实时状态，根据订单信息及集群企业服务注册情况，协调组织生产制造过程，完成航空制造集群企业生产制造过程的协同；

所述数字孪生平台，用于接收所述工业物联网网关传递的实时数据，将实际车间从物理空间映射到虚拟空间形成虚拟车间，还用于通过所述工业互联网服务网关完成与所述制造过程管控云平台、各类服务提供商及主机制造企业之间数据的双向传递；

所述工业互联网服务网关，用于实现所述制造过程管控云平台、各类服务提供商、主机制造企业信息系统及各零部件制造企业数字孪生平台的服务化封装与信息交互；

所述工业物联网网关，用于获取车间制造现场各类状态数据，并将获取的状态数据传递至所述数字孪生平台，还用于接收所述数字孪生平台的数据，并通过数据接口传递至对应的设备、装备、生产线或生产单元。

优选地，所述制造过程管控云平台包括：

计划调度服务模块，所述计划调度服务模块用于承接主机制造企业生产订单生产计划，同时获取各零部件制造商当前设备信息、生产作业执行情况，筛选符合工艺要求的设备，进行生产订单分解，评估各资源生产能力，生成制造车间生产计划。

优选地，所述制造过程管控云平台还包括：

工艺管理服务模块，所述工艺管理服务模块用于从主机制造企业接收零部件制造的工艺要求，根据工艺需求匹配工艺准备服务商，提供工艺准备服务，将零部件制造所需要的NC程序、工艺文件发送到孪生平台对应的制造资源上供生产加工使用，并完成工艺知识的管理与存储。

优选地，所述制造过程管控云平台还包括：