[發(fā)明專利]一種智能生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811340302.8
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109613895A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周紅橋;魏一雄;田富君;陳興玉;郭磊;陳亮希;張燕龍;周金文;蘇建軍;李廣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G06Q50/04
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

1.一種智能生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，其特征在于：包括物理空間層、信息層和虛擬空間層；

所述物理空間層由物理生產(chǎn)線、智能感知設(shè)備和工控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，物理空間層借助智能感知設(shè)備實(shí)現(xiàn)物理生產(chǎn)線狀態(tài)信息的實(shí)時獲取，并通過工控網(wǎng)絡(luò)傳輸至信息層；

所述信息層包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)分析模塊以及生產(chǎn)線信息數(shù)據(jù)庫；

所述虛擬空間層適配個人電腦、手持設(shè)備多種平臺和環(huán)境，虛擬空間層由三維可視化引擎在信息層生產(chǎn)線信息數(shù)據(jù)庫的驅(qū)動下，在線實(shí)時和離線非實(shí)時渲染生成與物理生產(chǎn)線一致的虛擬生產(chǎn)線，具有多視角可視化展示、自然交互、狀態(tài)監(jiān)控功能；虛擬空間層對信息層中數(shù)據(jù)分析模塊產(chǎn)生的各種結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，其特征在于：所述智能感知設(shè)備包括可編程邏輯控制器PLC、傳感器和遠(yuǎn)程終端單元，所述物理生產(chǎn)線狀態(tài)信息包括物理生產(chǎn)線機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、工件、物料、傳送裝置、物流設(shè)備、倉儲設(shè)備的位置、位姿、速度和狀態(tài)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，其特征在于：所述智能感知設(shè)備實(shí)時獲取的物理生產(chǎn)線狀態(tài)信息由工控網(wǎng)絡(luò)傳輸至信息層，支持Zigbee、Bluetooth、LAN、WIFI、NB-IoT多種傳輸協(xié)議。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，其特征在于：所述信息層通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，將智能感知設(shè)備實(shí)時獲取的物理生產(chǎn)線狀態(tài)信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為虛擬空間層應(yīng)用系統(tǒng)可識別和使用的數(shù)據(jù)；所述信息層通過數(shù)據(jù)分析模塊，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線某個時間段生產(chǎn)件數(shù)、故障數(shù)、故障率、生產(chǎn)節(jié)拍信息的分析。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬空間層中的應(yīng)用系統(tǒng)通過三維可視化引擎，在實(shí)時獲取的物理生產(chǎn)線數(shù)據(jù)庫的驅(qū)動下，對虛擬生產(chǎn)線三維輕量化模型進(jìn)行渲染，從而生成與物理生產(chǎn)線中機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、工件、物料單元實(shí)時位置、位姿、速度、狀態(tài)信息相一致的虛擬生產(chǎn)線模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬空間層中的應(yīng)用系統(tǒng)具有在線實(shí)時和離線非實(shí)時多視角可視化展示、自然交互、狀態(tài)監(jiān)控功能，并對生產(chǎn)件數(shù)、故障數(shù)、故障率、生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)線信息進(jìn)行可視化展示，適配個人電腦、手持設(shè)備多種平臺和環(huán)境。