[發明專利]一種基于車間數字孿生模型的泛化封裝方法和系統

有效

• 申請號: 202010172579.5
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111400897B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 劉強;張磊;俞愛林;張定;嚴都喜
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/08
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波;梁永健

一種基于車間數字孿生模型的泛化封裝方法和系統，泛化封裝方法為：根據生產線中設備在工藝的基本操作與功能特性；根據工藝運動方式、工藝算法和動作觸發機制的共性；依據工藝的順序特性進行封裝；將工藝之間進行比較，進行泛化封裝處理；根據具體工藝的時間順序、空間順序和邏輯特性，進行封裝處理；存放封裝體于數據庫中；從數據庫調用泛化封裝體至設備或流程；泛化封裝系統包括：抽象工藝封裝模塊、連續工藝封裝模塊、工藝運動封裝模塊、工藝算法封裝模塊、數據庫和快速調用模塊；本泛化封裝方法用于優化建模過程，對于封裝體能很方便地建好，降低建模的錯誤率，提高建模效率，有效地減少了車間工作的重復度，提高了車間后期變更的容錯性。

技術領域

本發明涉及工業自動化技術領域，尤其涉及一種基于車間數字孿生模型的泛化封裝方法和系統。

背景技術

現有技術聚焦在車間建模與配置設計方面，側重于以模塊化為基礎，形成配置空間，結合推理與優化等技術，形成滿足個性化需求的設計方案，再配合離線仿真與分析，這些技術更接近于靜態設計，最大的缺點在：(1)現有設計方法形成的設計方案沒有將多種加工工藝進行集成考慮，因而在建立相似生產線的數字化模型運行系統時需要大量重復建立其建模及其算法操作，降低工作效率；(2)大量重復建立其建模及其算法操作會引起工程師的疲勞，因而導致潛在發生的模型或算法錯誤出現的可能性大幅上升，重復調試過程將浪費大量時間，甚至可能拖延工期；(3)現有設計過程的串行化導致了過長的設計周期，現有的車間定制設計過程中車間布局、設備集成、控制系統研發、管理系統開發串行化進行，特別是前一階段的重大變更，可直接導致后續過程推倒重來，變更成本高，周期長。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于車間數字孿生模型的泛化封裝方法，其優化建模過程，封裝體可以被更方便的被建好，而且降低建模的錯誤率，提高建模效率。

本發明還提出一種基于車間數字孿生模型的泛化封裝系統，其包括：抽象工藝封裝模塊、連續工藝封裝模塊、工藝運動封裝模塊、工藝算法封裝模塊、數據庫和快速調用模塊。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于車間數字孿生模型的泛化封裝方法，包括：以下步驟：

(1)根據生產線中設備在工藝的基本操作與功能特性，將設備分類；

(2)基于生產線中工藝運動方式、工藝算法和動作觸發機制方面對其共性進行抽象處理，根據此類共性對工藝進行泛化封裝處理；

(3)依據工藝流程的順序特性，考慮設備在生產線的布局，對符合條件的連續工藝流程進行封裝；

(4)將同種和/或同類工藝之間進行比較，分析設備在工藝流程中的動作，將工藝運動與對應工藝進行泛化封裝處理；

(5)根據具體工藝的時間順序、空間順序和邏輯特性，對所應用的算法與對應工藝進行封裝處理；

(6)存放已封裝的工藝泛化封裝體于仿真建模軟件的數據庫中；

(7)根據定制生產線的需求，從數據庫調用泛化封裝體至所需設備或所需流程。

更進一步說明，所述步驟(1)中，根據工藝的基本操作與功能特性，將其分為切割類、鉆孔類、剪切類、安裝類、熱處理類、電化學類和檢測類。

更進一步說明，所述步驟(1)中，將與激光切割、刀具切割和水刀切割相似的工藝歸為切割類；

將與鉆孔、鏜孔和攻螺紋相似的工藝歸為鉆孔類；

將與沖壓和沖孔相似的工藝歸為剪切類；

將與貼合、扣合、壓合和鎖螺絲相似的工藝歸為安裝類；

將與正火、退火、淬火、回火和電熱風加熱相似的工藝歸為熱處理類；