[发明专利]一种数字孪生系统仿真方法及装置

权利要求书

1.一种数字孪生系统仿真方法，其特征在于，所述数字孪生系统仿真方法包括：

对生产制造过程进行数据采集，获取生产车间的数据信息，所述数据信息包括：动态数据信息和静态数据信息；

根据所述静态数据信息构建数字孪生模型，得到所述生产车间的数字孪生模型；

利用所述生产车间的数字孪生模型结合所述动态数据信息进行数字孪生仿真试验，生成所述生产车间的孪生数据；

针对所述生产车间的孪生数据进行设备运行分析和生产流程分析，获得所述生产车间的预测信息；

参照所述生产车间的预测信息对所述生成制造过程进行控制管理。

2.根据权利要求1所述的数字孪生系统仿真方法，其特征在于，对生产制造过程进行数据采集时，针对生产车间进行全面数据采集，所述静态数据信息是在生产制造过程中不发生变化的数据，在数据采集过程中只采集一次，所述动态数据信息则是在生产制造过程中随时发生变化的数据，在数据采集过程中进行实时动态数据采集，而且在采集到所述动态数据信息时还针对所述动态数据信息进行数据预处理，所述数据预处理包括：冗余数据去除、数据统计拟合和异常数据分析。

3.根据权利要求1所述的数字孪生系统仿真方法，其特征在于，根据所述静态数据信息构建数字孪生模型，包括：

构建空间几何模型、构建属性特征模型和构建生产算法模型；其中，在构建空间几何模型时，根据所述静态数据信息针对所述生产车间进行空间映射，将所述生产车间的空间分布构建出来，形成空间几何模块；在构建属性特征模型时，在所述静态数据信息中依次提取所述生产车间中每个物品或人物的数据信息，并针对按照所述物品或人物的属性进行特征提取，获得所述物品或人物的特征信息，所述特征信息包括外观特征信息和功能特征信息，再根据所述外观特征信息针对所述物品或人物进行空间轮廓构建，得到所述物品或人物的空间模型，并按照所述功能特征信息通过编码写入所述物品或人物的空间模型中，赋予所述物品或人物的空间模型功能属性，获得属性特征模型；在构建生产算法模型时，针对所述生产制造过程进行分析，确定所述生产制造的步骤流程，并根据所述生产制造的步骤流程生成生产算法，得到生产算法模型；

在得到空间几何模型、属性特征模型和生产算法模型之后还针对所述空间几何模型、属性特征模型和生产算法模型进行模型融合，得到数字孪生模型。

4.根据权利要求1所述的数字孪生系统仿真方法，其特征在于，利用所述生产车间的数字孪生模型结合所述动态数据信息进行数字孪生仿真试验，包括：在所述动态数据信息中提取生产参数信息，所述生产参数信息包括：车间环境信息、操作人员信息和产品配料信息；根据所述生产参数信息对所述生产车间的数字孪生模型进行状态更新，并使得状态更新后的数字孪生模型进行全真生产制造仿真试验，生成所述生产车间的孪生数据。

5.根据权利要求1所述的数字孪生系统仿真方法，其特征在于，针对所述生产车间的孪生数据进行设备运行分析和生产流程分析时，包括：根据所述生产车间的孪生数据对所述生产车间的设备进行运行状态分析，获得所述设备的运行状态数据，并根据所述设备的运行状态数据对所述设备进行故障预测，得到设备故障预测信息；根据所述生产车间的孪生数据对所述生产车间的孪生数据进行生产制造过程分析，针对所述生产制造过程进行优化，获得生产优化方案；根据所述生产车间的孪生数据对所述生产车间的孪生数据进行产能分析，获得所述生产车间的产能效率。