数字孪生体构建方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种数字孪生体构建方法、装置、计算机设备及存储介质。其中，方法包括：建立与智能制造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智能制造过程中不同粒度的参考信息；获取在智能制造场景下装配目标物体时，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。本发明专利技术实施例的方案可以构建应用于不同智能制造场景的标准数字孪生体。

Digital twin construction method, device, computer equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
数字孪生体构建方法、装置、计算机设备及存储介质
本专利技术实施例涉及计算机
，尤其涉及一种数字孪生体构建方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，2014年在数字孪生白皮书中，首次将数字孪生的概念引入到了制造领域，由此开启了数字孪生在智能制造领域的研究。相应的，数字孪生体是指与现实世界中的物理实体或系统完全对应和一致的虚拟模型。现阶段，数字孪生在智能制造领域的应用大多集中在特定的生产资源或者生产环节，例如：机床设备的数字孪生应用、生产环节或系统的数字孪生应用。但是，并没有有效的、统一的数字孪生体构建方法，导致在面向不同的智能制造场景时，都需要重新构建与智能制造场景对应的孪生体才能实现对智能制造场景进行服务。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种数字孪生体构建方法、装置、计算机设备及存储介质，实现了对可以应用于不同智能制造场景的标准数字孪生体的构建。第一方面，本专利技术实施例提供了一种数字孪生体构建方法，该方法包括：建立与智能制造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智能制造过程中不同粒度的参考信息；获取在所述智能制造场景下装配目标物体时，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。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种数字孪生体构建装置，该装置包括：基础数字孪生体建立模块，用于建立与智能制造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智能制造过程中不同粒度的参考信息；参考信息的信息值获取模块，用于获取在所述智能制造场景下装配目标物体时，各所述参考信息集中的参考信息的信息值；标准数字孪生体生成模块，用于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。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数字孪生体构建方法。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，其特征在于，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数字孪生体构建方法。本专利技术实施例通过建立与智能制造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智能制造过程中不同粒度的参考信息；获取在智能制造场景下装配目标物体时，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，实现了对可以应用于不同智能制造场景的标准数字孪生体的构建。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种数字孪生体构建方法的流程图；图2是本专利技术实施例二中的一种数字孪生体构建方法的流程图；图3是本专利技术实施例二中适用的一种应用场景的示意图；图4是本专利技术实施例三中的一种数字孪生体构建装置的结构示意图；图5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数字孪生体构建方法的流程图，本实施例可适用于不同的智能制造场景中的标准数字孪生体的构建的情况，该方法可以由数字孪生体构建装置来执行，该装置可以执行本专利技术实施例任意实施例中涉及到的数字孪生体构建方法，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、建立与智能制造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智能制造过程中不同粒度的参考信息。需要说明的是，本专利技术实施例中涉及到的智能制造场景可以为任意一个智能制造场景，例如：汽车装配场景、飞机生产场景或者数字机床加工等场景，本专利技术实施中对其不作限定。具体的，不同层级的基础数字孪生体对应智能制造过程中不同粒度的参考信息，例如，智能制造过程中用到的资源、加工工艺或者加工方案等参考信息，本专利技术实施例中对其不作限定。可选的，与智能制造场景匹配的至少两个层级的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。其中，要素级基础数字孪生体，可以用于模拟目标制造物体所使用的各类制造资源；工艺级基础数字孪生体，可以用于模拟目标制造物体的加工和装配过程；系统级基础数字孪生体，可以用于模拟目标制造物体的生产系统。需要说明的是，本专利技术实施例中涉及到的目标制造物体可以是与任意一种智能制造场景匹配的物体，也可以是与任意一种智能制造场景匹配的系统，本专利技术实施例中对其不作限定。具体的，建立与智能制造场景匹配的至少两个层级的基础数字孪生体之后，还需要建立与各基础数字孪生体分别对应的参考信息集；例如，与要素级基础数字孪生体对应的参考信息集、与工艺级基础数字孪生体对应的参考信息集以及与系统级基础数字孪生体对应的参考信息集。可选的，与要素级基础数字孪生体对应的参考信息集可以包括：目标制造物体所使用的各类制造资源的属性、服务以及状态信息；与工艺级基础数字孪生体对应的参考信息集可以包括：目标制造物体的加工和装配过程中用到的三维模型、工艺标准、现场检测、质量统计以及状态信息；与系统级基础数字孪生体对应的参考信息集可以包括：目标制造物体的生产系统中涉及到的人、机器、材料、方法、环境、订单以及状态信息。示例性的，与要素级基础数字孪生体对应的参考信息集可以表示为I＝{ID，Attribute，Service，Status}，其中，ID(标识号，Identification)为与参考信息集对应的要素级基础数字孪生体的ID，Attribute为目标制造物体所使用的各类制造资源的属性信息，Service为目标制造物体所使用的各类制造资源的服务信息，Status为目标制造物体所使用的各类制造资源的状态信息；与工艺级基础数字孪生体对应的参考信息集可以表示为I＝{ID，3DMode，ProcessSpecification，OnsiteInspection，QualityStatistics，Status}，其中，ID为与参考信息集对应的工艺级基础数字孪生体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字孪生体构建方法，其特征在于，包括：/n建立与智能制造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智能制造过程中不同粒度的参考信息；/n获取在所述智能制造场景下装配目标物体时，各所述参考信息集中的参考信息的信息值；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字孪生体构建方法，其特征在于，包括：
建立与智能制造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智能制造过程中不同粒度的参考信息；
获取在所述智能制造场景下装配目标物体时，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。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在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之后，还包括：
将得到的各所述标准数字孪生体进行标准化处理，构建基于可扩展标记语言的统一数字孪生体。


3.根据权利要求1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；
所述要素级基础数字孪生体，用于模拟所述目标制造物体所使用的各类制造资源；
所述工艺级基础数字孪生体，用于模拟所述目标制造物体的加工和装配过程；
所述系统级基础数字孪生体，用于模拟所述目标制造物体的生产系统。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：与所述要素级基础数字孪生体对应的参考信息集包括：所述目标制造物体所使用的各类制造资源的属性、服务以及状态信息；
与所述工艺级基础数字孪生体对应的参考信息集包括：所述目标制造物体的加工和装配过程中用到的三维模型、工艺标准、现场检测、质量统计以及状态信息；
与所述系统级基础数字孪生体对应的参考信息集包括：所述目标制造物体的生产系统中涉及到的人、机器、材料、方法、环境、订单以及状态信息。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，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，包括：
针对所述要素级基础数字孪生体，通过视频识别技术RFID、低功耗蓝牙技术i...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭大强，融亦鸣，邢伟，张通达，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