基于数字孪生体的生产控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于数字孪生体的生产控制方法、装置、设备及介质。其中，方法包括：获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体，其中，不同层级的标准数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息的信息值；在至少两个层级的标准数字孪生体中提取目标参考信息的信息值，并获取与目标装配物体的动态成产环境匹配的生产信息的信息值；将各项信息值输入至预设的自组织模型中进行迭代运算，得到自组织模型的最优解作为定点装配场景下装配目标装配物体的生产控制信息的信息值。本发明专利技术实施例的方案实现了对定点装配场景中的目标装配物体的生产控制。

Production control method, device, equipment and medium based on digital twin

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生体的生产控制方法、装置、设备及介质
本专利技术实施例涉及自动化
，尤其涉及一种基于数字孪生体的生产控制方法、装置、设备及介质。
技术介绍
定点装配广泛应用于重型装备的总装生产过程，例如：飞机、轮船、火车或者大型机床设备等。在定点装配生产模式中，需要的人、机、物等生产资源按装配计划有序地运送到装配岛，而产品固定在某一装配岛直至总装完成。现阶段，主要通过企业资源计划系统(EnterpriseResourcesPlanning，ERP)或者制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem，MES)实现对大型设备的定点装配生产。现有技术的方法，由于缺乏集成的数据采集系统，信息的输入过程主要依赖人工输入，无法实时捕捉生产过程中物品级的数据信息，由此引起的生产数据延时、不完备甚至错误等给实际生产带来了很大的影响。另一方面，由于缺乏集成有效的生产组织管理方法，按照系统流程生搬硬套也会造成生产活动组织不高效、生产资源配置不合理等问题。专利技术人针对上述问题，考虑是否可以通过构建与生产的物体数字孪生体，从而优化、预演出针对生产的物体或者生产管理系统的合理的生产控制方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于数字孪生体的生产控制方法、装置、设备及介质，以实现对定点装配场景下的目标装配物体的生产控制。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于数字孪生体的生产控制方法，该方法包括：获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体，其中，不同层级的标准数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息的信息值；在所述至少两个层级的标准数字孪生体中提取目标参考信息的信息值，并获取与所述目标装配物体的动态成产环境匹配的生产信息的信息值；将各项信息值输入至预设的自组织模型中进行迭代运算，得到所述自组织模型的最优解作为定点装配场景下装配目标装配物体的生产控制信息的信息值。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于数字孪生体的生产控制装置，该装置包括：标准数字孪生体获取模块，用于获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体，其中，不同层级的标准数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息的信息值；生产信息的信息值提取模块，用于在所述至少两个层级的标准数字孪生体中提取目标参考信息的信息值，并获取与所述目标装配物体的动态成产环境匹配的生产信息的信息值；生产控制信息的信息值获取模块，将各项信息值输入至预设的自组织模型中进行迭代运算，得到所述自组织模型的最优解作为定点装配场景下装配目标装配物体的生产控制信息的信息值。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术实施例中任一实施例所述的基于数字孪生体的生产控制方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本专利技术实施例中任一实施例所述的基于数字孪生体的生产控制方法。本专利技术实施例通过获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体，其中，不同层级的标准数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息的信息值；在至少两个层级的标准数字孪生体中提取目标参考信息的信息值，并获取与目标装配物体的动态成产环境匹配的生产信息的信息值；将各项信息值输入至预设的自组织模型中进行迭代运算，得到自组织模型的最优解作为定点装配场景下装配目标装配物体的生产控制信息的信息值，实现了对定点装配场景下的目标装配物体的生产控制。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种基于数字孪生体的生产控制方法的流程图；图2是本专利技术实施例二中的一种基于数字孪生体的生产控制方法的流程图；图3是本专利技术实施例二中适用的一种应用场景图；图4是本专利技术实施例二中适用的一种自组织模型示意图；图5是本专利技术实施例三中的一种基于数字孪生体的生产控制装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例四中的一种计算机设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术实施例，而非对本专利技术实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术实施例相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一中的一种基于数字孪生体的生产控制方法的流程图，本实施例可适用于对定点装配场景下的目标装配物体的生产控制方法进行规划的情况，该方法可以由基于数字孪生体的生产控制装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在执行本方法的计算机设备中。具体的，参考图1，该方法具体包括如下步骤：S110、获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体，其中，不同层级的标准数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息的信息值。具体的，定点装配广泛应用于重型装备的总装生产过程，例如：飞机、轮船、火车或者大型机床设备等都需要通过定点装配的方式进行生产。在定点装配生产场景中，需要的人、机、物等生产资源按装配计划有序地运送到装配岛，而目标装配物体固定在某一装配岛直至总装完成。这种生产场景不仅适用于重型装备的总装生产，也为灵活和高效地生产多品种中等批量产品提供了新的思路。需要说明的是，本专利技术实施例中涉及到的定点装配场景可以是生产任意一种物体的定点装配场景，本专利技术实施例对其不作限定；本专利技术实施例中涉及到的目标装配物体可以是任意一种定点装配场景下装配的任意一种物体；也可以是任意一种定点装配系统，本专利技术实施例对其不作限定。在本专利技术实施例的一个具体例子中，获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体，可以包括获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的要素级标准数字孪生体、工艺级标准数字孪生体以及系统级标准数字孪生体。需要说明的是，不同层级的标准数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息的信息值。例如，定点装配过程中用到的资源、加工工艺或者加工方案等参考信息的信息值，本专利技术实施例中对其不作限定。可选的，在获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体之前，还可以包括：建立与定点装配场景匹配的至少两个层级的基础数字孪生体，并建立与各基础数字孪生体分别对应的参考信息集；其中，不同层级的基础数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息；获取在定点装配场景下装配目标装配物体时，各参考信息集中的参考信息的信息值；将各信息值分别映射至各基础数字孪生体的参考信息集中，得到与各基础数字孪生体分别对应的标准数字孪生体。其中，基础数字孪生体可以包括：要素级基础数字孪生体、工艺级基础数字孪生体以及系统级基础数字孪生体；要素级基础数字孪生体，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字孪生体的生产控制方法，其特征在于，包括：/n获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体，其中，不同层级的标准数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息的信息值；/n在所述至少两个层级的标准数字孪生体中提取目标参考信息的信息值，并获取与所述目标装配物体的动态成产环境匹配的生产信息的信息值；/n将各项信息值输入至预设的自组织模型中进行迭代运算，得到所述自组织模型的最优解作为定点装配场景下装配目标装配物体的生产控制信息的信息值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生体的生产控制方法，其特征在于，包括：
获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体，其中，不同层级的标准数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息的信息值；
在所述至少两个层级的标准数字孪生体中提取目标参考信息的信息值，并获取与所述目标装配物体的动态成产环境匹配的生产信息的信息值；
将各项信息值输入至预设的自组织模型中进行迭代运算，得到所述自组织模型的最优解作为定点装配场景下装配目标装配物体的生产控制信息的信息值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将各项信息值输入至预设的自组织模型中进行迭代运算，得到所述自组织模型的最优解作为定点装配场景下装配目标装配物体的生产控制信息的信息值，包括：
获取所述自组织模型中包括的目标函数，以及至少一项约束条件；
根据所述目标函数，以及至少一项约束条件，计算所述自组织模型的一个局部最优解，所述局部最优解中包括至少一项生产控制信息的信息计算值；
判断所述局部最优解中的各项信息计算值与输入的所述各项信息值是否匹配，若是，则将所述局部最优解作为定点装配场景下装配的目标装配物体生产控制信息的信息值；
若否，则继续执行根据所述目标函数，以及至少一项约束条件，计算所述自组织模型的一个局部最优解的操作，直至满足结束迭代条件。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取与定点装配场景下装配的目标装配物体匹配的至少两个层级的标准数字孪生体之前，还包括：
建立与定点装配场景匹配的至少两个层级的基础数字孪生体，并建立与各所述基础数字孪生体分别对应的参考信息集；其中，不同层级的基础数字孪生体对应定点装配过程中不同粒度的参考信息；
获取在所述定点装配场景下装配目标装配物体时，各所述参考信息集中的参考信息的信息值；
将各所述信息值分别映射至各所述基础数字孪生体的参考信息集中，得到与各所述基础数字孪生体分别对应的标准数字孪生体。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基础数字孪生体包括：要素级基础数字孪生体、工艺级基础数字孪生体以及系统级基础数字孪生体；
所述要素级...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭大强，融亦鸣，凌世全，李浩，黄国全，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44