[發明專利]基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成方法及系統

有效

• 申請號: 202110143201.7
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112925281B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 胡天亮;魏永利;孟麒
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成方法，其特征在于，包括：

將需求域設定為使用數字孿生技術解決物理實體具體應用服務問題所需必要條件；

將功能域設定為使用數字孿生技術解決物理實體具體應用服務問題所需物理實體未滿足的必要條件；

將物理域設定為實現功能域所需的必要條件；

將過程域設定為物理域中設計元素的部署實施方案；

對功能域與物理域之間的設計矩陣、物理域與過程域之間的設計矩陣進行獨立性公理分析；

對滿足獨立性公理的部署實施方案進行信息公理分析，選取信息量最小的部署實施方案為最優部署實施方案。

2.如權利要求1所述的基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成方法，其特征在于，計算功能域與物理域之間的設計矩陣的角相似性和交角性，物理域與過程域之間的設計矩陣的角相似性和交角性，通過角相似性和交角性判斷功能域與物理域之間的設計矩陣、物理域與過程域之間的設計矩陣是否滿足獨立性公理。

3.如權利要求2所述的基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成方法，其特征在于，分別以功能域中設計元素為評價標準以物理域中設計元素為評價指標、以物理域中設計元素為評價標準以功能域中設計元素為評價指標、以物理域中設計元素為評價標準以過程域中設計元素為評價指標、以過程域中設計元素為評價標準以物理域中設計元素為評價指標構建四個判斷矩陣，并計算每個判斷矩陣中設計元素的權重值，形成相應的比較權重矩陣，根據比較權重矩陣，計算功能域與物理域之間的設計矩陣的角相似性和交角性及物理域與過程域之間的設計矩陣的角相似性和交角性。

4.如權利要求3所述的基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成方法，其特征在于，運用層次分析法對判斷矩陣進行分析獲得比較權重矩陣。

5.如權利要求1所述的基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成方法，其特征在于，對滿足獨立性公理的部署實施方案進行信息公理分析，選取信息量最小的部署實施方案為最優部署實施方案的具體過程為：

根據物理實體的具體應用服務選取相應部署實施方案的評估指標；

根據評估指標構建各部署實施方案的評估矩陣；

根據評估矩陣計算獲得設計信息區間序列；

根據評估矩陣和設計信息區間序列，計算各部署實施方案的信息量；

選取信息量最少的部署實施方案為最優部署實施方案。

6.如權利要求5所述的基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成方法，其特征在于，建立各部署實施方案的初始評估矩陣，對初始評估矩陣進行標準化，獲得各部署實施方案的評估矩陣。

7.如權利要求5所述的基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成方法，其特征在于，計算部署實施方案的信息量的過程為：

計算各評估矩陣與對應設計信息區間序列的接近度；

根據接近度計算各部署實施方案的各評估指標信息量；

將各部署實施方案的各評估指標信息量進行加權，獲得各部署實施方案的總信息量，該部署實施方案的總信息量即為部署方案的信息量。

8.基于數字孿生的實體制造系統部署方案的生成系統，其特征在于，包括：

需求域設定模塊，用于將需求域設定為使用數字孿生技術解決物理實體具體應用服務問題所需必要條件；

功能域設定模塊，用于將功能域設定為使用數字孿生技術解決物理實體具體應用服務問題所需物理實體未滿足的必要條件；

物理域設定模塊，用于將物理域設定為實現功能域所需的必要條件；

過程域設定模塊，用于將過程域設定為物理域中設計元素的部署實施方案；

獨立性公理分析模塊，用于對功能域與物理域之間的設計矩陣、物理域與過程域之間的設計矩陣進行獨立性公理分析；

最優部署實施方案獲取模塊，用于對滿足獨立性公理的部署實施方案進行信息公理分析，選取信息量最小的部署實施方案為最優部署實施方案。