[发明专利]一种基于AR智能技术的卷烟设备数字孪生监测系统及方法在审

专利信息
申请号: 202211292301.7 申请日: 2022-10-21
公开(公告)号: CN115509194A 公开(公告)日: 2022-12-23
发明(设计)人: 林传喜;李军;张真恺;殷耀华;胥强;刘卫斌;雷阳;李民程;李俊燊;周业宙 申请(专利权)人: 云南昆船设计研究院有限公司
主分类号: G05B19/418 分类号: G05B19/418
代理公司: 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 代理人: 和占宏
地址: 650051 云*** 国省代码: 云南;53
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 ar 智能 技术 卷烟 设备 数字 孪生 监测 系统 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于AR智能技术的卷烟设备数字孪生监测系统,其特征在于,包括工业5G网络覆盖下的卷烟设备、AR设备、数采模块、专家知识库和数字孪生模型;所述AR设备,用于获取卷烟生产现场环境、生产过程的实时状态和数据,与数字孪生模型进行实时交互;同时结合专家知识库进行卷烟设备非故障停机预测;所述数采模块,用于卷烟设备的数据收集、处理,传输给专家知识库和数字孪生模型;所述专家知识库,收集停机专家知识规则,对卷烟设备停机进行分析和预测;所述数字孪生模型,搭建设备数字孪生体模型和进行生产停机模型仿真,与AR交互,同时与专家知识库联动,优化完善专家知识规则。本发明采用AR智能技术对设备运行实时状态进行预判,提供生产过程停机预测和生产设备自适应动态调整,减少设备非故障停机发生概率,提高生产过程稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及智能制造领域,具体涉及一种基于AR智能技术的卷烟设备数字孪生监测系统及方法。

背景技术

随着人工智能、智能传感器、数字化转型的跨越发展与实践应用,烟草工业逐渐在智能制造、数字孪生等领域进行深度研究,卷烟生产设备的研发投入更是重中之重,而卷烟工艺流程的核心就是卷烟设备的持续运行。目前卷包车间的生产设备逐渐呈现自动化、集成化、智能化程度高的趋势,但设备的高度集成也同样带来了大量生产故障信息,这使得生产过程停机概率也随之升高,由于卷烟过程设备停机类型多样,不仅有设备故障引起的,还有生产流程引起的。不管任何停机原因造成设备停机都会对卷烟生产产生具大影响。

现有技术中,主要依靠人工与数采系统(SCADA)、MES信息系统等结合进行大量且繁杂的观察和分析,以判断生产状态及设备停机时机,存在以下缺陷:(1)没有对设备运行实时状态进行预判,各种数据准确性和实时性较差,对生产过程的稳定性和可靠性不利;(2)缺少将设备与工艺流程综合考虑,实现生产过程停机预测;(3)设备停机频繁,停机预测精度不高。

发明内容

本发明的目的在于:针对上述存在的问题,提供一种基于AR智能技术的卷烟设备数字孪生监测系统及方法,采用AR智能技术对设备运行实时状态进行预判,提供生产过程停机预测和生产设备自适应动态调整,减少设备非故障停机发生概率,提高生产过程稳定性和可靠性。

本发明的技术方案如下:

本发明公开一种基于AR智能技术的卷烟设备数字孪生监测系统,包括工业5G网络覆盖下的卷烟设备、AR设备、数采模块、专家知识库和数字孪生模型;

所述AR设备,用于获取卷烟生产现场环境、生产过程的实时状态和数据,与数字孪生模型进行实时交互,修正数字孪生模型;同时结合专家知识库进行卷烟设备非故障停机预测;

所述数采模块,用于卷烟设备的数据收集、处理,传输给专家知识库和数字孪生模型,同时负责数据的上下游的传输和控制;

所述专家知识库,收集停机专家知识规则,对卷烟设备停机进行分析和预测;与数字孪生模型进行联动与仿真,进行现场与远程的停机预判及停机规则动态优化调整;

所述数字孪生模型,搭建设备数字孪生体模型和进行生产停机模型仿真,与AR交互,进行现场设备实时状态和数据联动,同时与专家知识库联动,优化完善专家知识规则,自适应控制卷烟设备。

作为优选,所述卷烟设备包括卷烟机、包装机、封箱机、成型机、卷烟辅连设备、包装辅连设备和成型辅连设备。

作为优选,所述AR设备和专家知识库结合构建有现场辅助诊断、维修系统。

本发明公开一种基于AR智能技术的卷烟设备数字孪生监测方法,包括以下具体实施步骤:

步骤一:采集卷烟设备,以及卷烟设备生产过程中的实时状态和数据;

步骤二:根据采集的数据,构建基于卷烟设备的数字孪生体,并对卷烟设备生产过程进行三维可视化建模和数字化仿真,构建卷烟设备生产过程数字孪生模型;

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