[发明专利]一种数字孪生系统仿真方法及装置

说明书

本发明提供了一种数字孪生系统仿真方法及装置，其中，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，数据信息包括：动态数据信息和静态数据信息；根据静态数据信息构建数字孪生模型，得到生产车间的数字孪生模型；利用生产车间的数字孪生模型结合动态数据信息进行数字孪生仿真试验，生成生产车间的孪生数据；针对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。本发明通过数字孪生技术在生产制造过程对生产车间进行仿真，能够更好地对生产车间进行管理。

技术领域

本发明涉及数字孪生技术领域，特别涉及一种数字孪生系统仿真方法及装置。

背景技术

数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程，实现了信息空间与物理空间交互与融合的问题。

数字孪生在智能工厂建设、智能制造、生产车间、分布式智能车间、车间生产过程及智能生产管理和控制中有广泛的应用。本发明提出一种数字孪生系统仿真方法及装置，采用数字孪生技术在生产制造过程对生产车间进行仿真，能够更好地对生产车间进行管理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字孪生系统仿真方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种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。

优选地，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。

优选地，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。