一种基于数字孪生的汽车装配车间监控仿真系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的汽车装配车间监控仿真系统，所述系统包括装配车间静态模型建立模块、双向通道数据采集模块、装配车间动态模型建立模块、生产运行同步校正模块、装配车间实体控制模块，所述装配车间静态模型建立模块用于初步建立装配车间实体的静态模型，所述双向通道数据采集模块用于通过双向通讯通道采集静态模型子项的实时运行数据，所述装配车间动态模型建立模块用于结合装配车间静态模型以及采集的静态模型子项实时运行数据建立装配车间的动态模型，所述生产运行同步校正模块用于监测装配车间的动态模型、计算校正、同步装配车间运行流程并输出校正同步信号，所述装配车间控制模块用于通过校正同步信号控制装配车间实体，本发明专利技术由以上模块具备实时监控、优化汽车装配车间运行的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的汽车装配车间监控仿真系统
本专利技术涉及数字孪生
，具体为一种基于数字孪生的汽车装配车间监控仿真系统。
技术介绍
数字孪生(DigitalTwin)又被称为数字映射、数字镜像、数字双胞胎，它的官方定义为：一种充分利用物理模型、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，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程，在实际运用中可以理解为数字孪生在一个设备或者一个系统的实体基础上，进行计算处理，获得一个虚拟话的数字克隆体，此数字克隆体的创造依据设备或者系统的物理设计模型。数字孪生技术广泛应用于工业界，因其可以建立本体和孪生体之间的实时联系，使得孪生体可以实时向本体发出反馈信息，由此反馈信息有利于改善本体的运行特性。当前车辆制造行业的汽车的装配已成为目前国内外研究的热点，如何保持汽车装配车间的正常运行以及如何优化汽车装配车间的运行成为当前车辆制造行业的关注点之一，结合当前数字孪生技术或许可以为车辆制造商提供一种新的实施方法，从而达到提高经济效益、优化车辆制造流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字孪生的汽车装配车间监控仿真系统，包括装配车间静态模型建立模块、双向通道数据采集模块、装配车间动态模型建立模块、生产运行同步校正模块、装配车间实体控制模块，其特征在于：所述装配车间静态模型建立模块用于初步建立装配车间实体的静态模型，所述双向通道数据采集模块用于通过双向通讯通道采集静态模型子项的实时运行数据，所述装配车间动态模型建立模块用于结合装配车间静态模型以及采集的静态模型子项实时运行数据建立装配车间的动态模型，所述生产运行同步校正模块用于监测装配车间的动态模型、计算校正、同步装配车间运行流程并输出校正同步信号，所述装配车间控制模块用于通过校正同步信号控制装配车间实体。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的汽车装配车间监控仿真系统，包括装配车间静态模型建立模块、双向通道数据采集模块、装配车间动态模型建立模块、生产运行同步校正模块、装配车间实体控制模块，其特征在于：所述装配车间静态模型建立模块用于初步建立装配车间实体的静态模型，所述双向通道数据采集模块用于通过双向通讯通道采集静态模型子项的实时运行数据，所述装配车间动态模型建立模块用于结合装配车间静态模型以及采集的静态模型子项实时运行数据建立装配车间的动态模型，所述生产运行同步校正模块用于监测装配车间的动态模型、计算校正、同步装配车间运行流程并输出校正同步信号，所述装配车间控制模块用于通过校正同步信号控制装配车间实体。


2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的汽车装配车间监控仿真系统，其特征在于：所述装配车间静态模型建立模块与双向通道数据采集模块通讯连接，所述双向通道数据采集模块与装配车间动态模型建立模块通讯连接，所述装配车间动态模型建立模块与生产运行同步校正模块通讯连接，所述生产运行同步校正模块与装配车间控制模块通讯连接。


3.根据权利要求1所述的一种汽车装配车间监控仿真系统，其特征在于：所述装配车间静态模型建立模块包括汽车装配零件单元、汽车零件夹持工具单元、汽车零件锻压工具单元、汽车装配车间环境单元，所述车辆装配零件单元用于采集车辆装配过程中装配零件移动轨迹数据并使用零件ID对数据进行标记，所述汽车零件夹持工具单元用于采集夹持类型工具的转动速度、进给速度、移动轨迹数据以及电气、气动、液压数据并使用汽车零件夹持工具ID对数据进行标记，所述汽车零件锻压工具单元用于采集锻压类型工具的转动速度、进给速度、移动轨迹数据以及电气、气动、液压数据并使用汽车零件锻压工具ID对数据进行标记，所述汽车装配车间环境单元用于采集温湿度、粉尘浓度、噪声分贝、二氧化碳浓度数据。


4.根据权利要求1所述的一种汽车装配车间监控仿真系统，其特征在于：所述装配车间动态模型建立模块包括装配车间角色类建模单元、装配车间接口类建模单元、装配车间系统类建模单元，所述装配车间角色类建模单元用于定义抽象角色，所述抽象角色指定对象为装配车间实体的结构与行为，所述装配车间接口类建模单元用于指定双向通道数据采集模块对象之间的接口，所述接口表示装配车间实体与传感器之间的连接关系以及装配车间实体与外部信息之间的连接关系，所述装配车间系统类建模单元用于定义装配车间实体的实例化模板，所述实例化模板表示装配车间实体运行的规则。


5.根据权利要求1所述的一种汽车装配车间监控仿真系统，其特征在于：所述生产运行同步校正模块用于在装配车间动态模型中对装配车间运行状态进行实时仿真，计算实际生产运行过程中的时间进度偏差Δt和动作进度偏差Δl，并分别调用汽车零件夹持工具算法以及汽车零件锻压工具算法预测并改变下一道工序的转动速度、进给速度、移动轨迹数据或者电气、气动、液压数据，输出同步校正信号至装配车间实体控制模块以此迭代改变下一道工序的动作，最终完成装配车间运行过程中所有工序的同步校正，所述装配车间实体控制模块用于对同步校正信号进行动作解析，并以数字信号命令的形式通过双向数据传输通道下达至装配车间实体，装配车间实体由数字信号命令执行对应的动作。


6.根据权利要求5所述的一种汽车装配车间监控仿真系统，其特征在于：所述汽车零件夹持工具算法以及汽车零件锻压工具...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘治满，胡正乙，刘英明，梁法辉，杨延丽，刘旭东，孙畅，郝睿，
申请(专利权)人：长春汽车工业高等专科学校，
类型：发明
国别省市：吉林;22