[发明专利]一种适用于三维虚拟工厂生产排程的可视化编辑方法

说明书

一种适用于三维虚拟工厂生产排程的可视化编辑方法，属于工艺仿真与数字孪生虚拟验证领域。该方法利用产品BOM清单生成可视化工艺路线，在三维场景中将工序与对应设备型号的设备模型进行关联，将自动化加工单位的设备通过三维模块化设计，存入后台资源库，根据真实单元布局进行三维孪生还原设计，将工艺参数及设备加工数据导入平台，通过数据驱动使整个单元联动起来，使图形引擎可以运行多设备、复杂加工工艺的产线帧率能达到60帧以上。

技术领域

本发明属于工艺仿真与数字孪生虚拟验证领域，特别涉及一种适用于三维虚拟工厂生产排程的可视化编辑方法。

背景技术

随着国内外对生产线数字孪生建模和方法的研究不断丰富，企业和学者提到数字孪生技术能够实现众多功能，但真正的关键技术容易忽略。当前国内缺少从设计到生产前的加工工艺的仿真和虚拟验证优化技术。西门子公司提出的仿真软件在实现实时映射时，也存在企业ERP-仿真平台-MES/机台连接的问题，无法将企业工单转换为与之对应的可视化的三维图形。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种智能加工单元工艺流程虚拟验证的方法。

发明所采用的技术方案是：一种适用于三维虚拟工厂生产排程的可视化编辑方法,适于在APS排产系统中执行，其技术要点是，包括以下步骤：

步骤1，通过内置多种行业通用设备模型库的方法以自由拖拽的形式搭建与物理工厂功能一致的虚拟工厂；将构建虚拟工厂用的设备模型与企业ERP或设备资产管理系统进行虚实映射，使设备模型获得设备可用日期和时间属性；

步骤2，通过接口获取企业ERP系统推送的需要进行排程的工单，选择需要处理的工单结合步骤1搭建的虚拟工厂进行可视化排程编辑，具体为：

步骤2.1，根据工单调出对应的产品BOM清单生成可视化部件工艺路线；

步骤2.2，选择BOM清单中级别最高的产品新建装配工艺路线，生成产品树形结构。

上述方案中，步骤1所述的搭建虚拟工厂首先是通过导入厂房二维CAD图纸映射在场景编辑区的地面上作为位置参考；然后在软件内置的模型库内将模型拖拽到三维场景里的位置参考处，通过拖动、旋转模型或手动输入模型的三坐标位置将设备模型摆放到对应的位置上，与真实车间达到一致。

上述方案中，设备模型与企业ERP或设备资产管理系统进行虚实映射，是在完成虚拟工厂的搭建后对接企业ERP系统或设备管理系统将物理工厂的设备通过企业内部的设备编号与三维场景中的虚拟模型完成绑定以实时获取设备的可用日期及时间。

上述方案中，步骤2在进行可视化排程前需要对系统接收到的工单任务进行初步编辑完善：

①查工单是否有具体的计划开工时间和计划交付时间，如果没有，则手动进行日期完善：对于计划开工日期选择具体日期或选择尽快开始；对于计划交付日期选择具体日期或选择尽快交付；

②检查工单是否携带对应的产品BOM清单，如果没有，则或通过导入BOM清单Excal表格的方式建立产品BOM清单；

③若企业不具备企业ERP系统或ERP系统不具备下发工单的功能，则采用手动录入工单信息或通过Excal表格导入的方式添加工单任务，通过Excal表格导入的方式录入工单对应的产品BOM清单。

上述方案中，步骤2.1所述的生成可视化部件工艺路线，过程为：

选择工单调出对应的产品BOM清单，从产品BOM清单中获取产品的层级和完成一个产品对部件的消耗量信息；

根据工艺部门提供的工艺过程卡逐下到上对BOM清单中的每个零部件进行可视化工艺路线编辑：