[發明專利]一種電子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法及架構

在審

• 申請號: 202011277036.6
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112327780A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 史建成;杜小東;林晨陽;周杰文;繆方雷;李明貴;張鋒
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

1.一種電子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，對物理生產線進行多尺度數字孿生建模，并進行物理生產線的數據采集，經過虛實互聯和數據更新完成生產線數字孿生系統的構建，驅動生產線數字孿生系統對物理生產線進行同步映射和交互控制；所述物理生產線包括車間環境、生產線、工位、制造要素。

2.根據權利要求1所述的子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，所述數字孿生建模過程為：采用多尺度的建模架構進行車間環境、生產線、工位及要素四個尺度進行數字孿生建模，對于每個尺度的模型,進行等比例的輕量化建模，并進行幾何模型后處理，通過渲染、貼面、及光源設置，同時分別對各個模型設置物理屬性、行為屬性以及規則屬性。

3.根據權利要求2所述的子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，所述數據采集采用信息系統集成方式、下位機系統采集方式、傳感器采集方式獲取生產線數據。

4.根據權利要求3所述的子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，所述信息系統集成方式為：通過開發接口的方式從MES系統采集數據。

5.根據權利要求4所述的子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，所述傳感器采集方式具體為：對于有數據接口的采集目標，通過開放數據接口獲取設施相關信息，對于沒有數據接口的采集目標，通過增加傳感器進行數據采集，采用溫度傳感器與濕度傳感器分別對溫度、濕度進行采集。

6.根據權利要求5所述的子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，所述下位機系統采集方式為：將自動測試系統與設備進行集成，直接從自動測試系統采集設備狀態。

7.根據權利要求6所述的子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，對于自帶網卡的設備，可直接與自動測試系統集成；對于一些較老的設備或不開放協議的設備，需要在設備上增設采集卡，再將數據傳遞給自動測試系統。

8.根據權利要求7所述的子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，所述虛實互聯具體方法為：構建物理生產線數據與虛擬模型之間的通路，建立虛擬標簽，并通過數據尋址是虛擬模型在數據庫中準確找到特定的數據，通過數據互聯訪問進行數據訪問策略的控制。

9.根據權利要求8所述的子裝備測試生產線的數字孿生系統構建方法，其特征在于，所述數據更新具體方法為：虛實互聯的數據根據和其有關聯數據的變化來實現虛擬模型或物理生產線的變化及控制，采用定頻刷新數據增量表的方式更新虛擬模型數據，采用事件驅動方式更新虛擬模型對物理生產線的控制指令數據。

10.一種采用權利要求1-9任一所述的方法構建的生產線數字孿生系統的數字孿生系統架構，其特征在于，包括生產線數字孿生系統、MES系統、數據采集系統、自動測試系統、物理生產線、小間距LED顯示屏、交互控制臺；

生產線數字孿生系統，包括車間、生產線、工位、要素數字孿生模型及其制造執行系統；

MES系統，用于為生產線數字孿生系統提供計劃、質量、物料信息，以及執行生產線數字孿生系統的優化結果；

數據采集系統，用于采集溫度、濕度、供風量、供液量、供電情況；

自動測試系統，用于采集儀器設備的狀態信息、故障信息、頻譜信息；

物理生產線，包括車間環境、生產線、工位、制造要素；

小間距LED顯示屏，用于綜合顯示生產線監控信息和生產線狀態；

交互控制臺，用于通過采用令牌的方式進行生產線瀏覽和交互控制。