[發明專利]一種3D數字孿生建模方法

在審

• 申請號: 202310525038.X
• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116560316A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 金毅;孫俊杰;付斌
• 申請（專利權）人: 江蘇道達智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京求真專利代理事務所(普通合伙) 32600
• 代理人: 劉騏鳴

1.一種3D數字孿生建模方法，其特征在于：包括以下過程：

獲取廠區布局圖，將廠區布局圖分割成若干區域，分割的原則為根據廠區布局圖內的功能，將廠區布局圖分割成若原料供應區域、產品加工區域、庫存銷售區域和行政區域，并在區域內建立若干模塊，每個模塊對應相應的設備，通過現場獲取設備真實參數，參數包括設備的外觀、動作、比例、生產數據，為后期數字孿生平臺建模提供真實的參考數據，確定設備型號以及對應上的數據傳輸格式，獲取與設備的實時交互方式，并進行測試驗證交互可行性，為后續同步做準備架設MCS系統作為中間服務器，統一發送信號，調度設備運行；

通過Socket交互實時信息來提現設備的不同狀態，設備處于不同狀態時，會通過PLC或者SECS上傳信號給MCS，MCS對信號進行轉換并存儲到數據庫中，然后MCS將轉換后的狀態同步輸出給數字孿生平臺，數字孿生平臺包括3D看板系統，能夠在數字孿生平臺上實時的看到設備實際的狀態，同樣的設備加工數據也可以同步上來，能夠看到當前設備加工的產品信息以及對應的加工時長信息，通過Echars組件繪制相應的圖表，圖表包括WIP圖表、產能圖表、良率圖表和設備狀態圖表；

通過動畫技術和Socket交互，展示工廠內AGV、OHTC的實時動態，以直接性監控實體工廠的生產狀態，展示車間的生產調度情況，包含以下場景：工單下線，MCS根據工單生成多個任務，每個任務再生成多個指令，MCS根據指令順序進行指令下達，同時下達給設備和數字孿生，此時設備和數字孿生將會同步運作，設備收到指令后，會執行指令，執行過程中會出現一些不可控因素，導致停止，此時設備會上報狀態命令給MCS，MCS再同步給數字孿生，數字孿生會及時停止當前指令，并等待指令恢復，當設備加工完成后，設備會給MCS發送一個指令完成信號，MCS收到信號后，經過業務邏輯處理產生新的任務和指令，繼續下發指令給設備和數字孿生。

2.根據權利要求1所述的一種3D數字孿生建模方法，其特征在于：所述數字孿生平臺獲取EAP設備自動化系統數據并進行數據顯示，EAP設備自動化系統支持SECS/GEM、HSMS、OPCUA和Modbus主流通訊協議，支持WIP過賬管理、全流程物料追、數據綁定和設備控制功能，支持Run?to?Run、EQ?to?EQ、Strip?Mapping和Wafer?Mapping功能。

3.根據權利要求1所述的一種3D數字孿生建模方法，其特征在于：所述數字孿生平臺獲取RTD實時派工控制系統數據并進行數據顯示，RTD能夠實時的、高性能的進行調度，通過“what's?next”,“where?next”的規則來分配WIP，實現設備的負載平衡，數據包括派工流程數據、傳送信息設定數據、規則設定數據和指令監控數據。

4.根據權利要求1所述的一種3D數字孿生建模方法，其特征在于：所述數字孿生平臺獲取YMS良率管理分析系統數據并進行數據顯示，YMS良率管理分析系統通過可視化拖拽方式建立分析流程和模型，內置多個開箱即用的檢驗、分析、回歸的統計分析模型，統計分析模型基于R語言，內置CP/FT制程數據分析模型，供Histogram/Trend/Perato/Plot多維度分析圖表，提供CP?Map圖和疊圖分析，采用MPP分布式大數據架構和Spark集群，支持PB級數據存儲，支持數據庫和文件多個數據源，支持半導體標準STDF文件。

5.根據權利要求1所述的一種3D數字孿生建模方法，其特征在于：所述數字孿生平臺獲取SPC統計過程控制系統數據并進行數據顯示，SPC統計過程控制系統為基于BS架構的統計過程控制系統，借助數理統計方法進行過程控制的工具，通過分析過程數據發現異常征兆并通過措施消除影響，達到優化制程、管控質量目的，支持計數類型和計量類型SPC管制圖，能夠對異常采取措施如發送報警郵件、Hold?Lot、Hold設備。

6.根據權利要求1所述的一種3D數字孿生建模方法，其特征在于：所述所述數字孿生平臺獲取WMS倉儲管理系統數據并進行數據顯示，WMS倉儲管理系統通過物理空間、庫間、區域、儲位、貨架多維度以及角度來確認實物具體所在位置，通過料號、批次、箱號多層次物料管控，來實現物料分層和種類劃分，能夠與ERP、MES、OA、EPM、WCS多種系統對接。