本申请公开了一种车间数字孪生模型的构建方法、装置及设备，涉及智能机械技术领域，该方法包括：根据与物理车间相关的数据信息，构建虚拟车间的功能模型；虚拟车间与物理车间对应；根据功能模型所需要的信息资源和功能模型，构建虚拟车间的信息模型；信息模型用于描述信息资源的数据结构和语义；根据功能模型和信息模型，构建虚拟车间的过程模型；过程模型用于描述在构建车间数字孪生模型时信息流动的过程；根据功能模型、信息模型和过程模型，构建车间数字孪生模型。如此，从系统功能、信息、过程、本体四个维度实现从顶层设计到系统实现的建模过程，避免了重要信息被忽略的情况，提高了建模过程语义一致性、结构化和自动化。结构化和自动化。结构化和自动化。
【技术实现步骤摘要】
一种车间数字孪生模型的构建方法、装置及设备
[0001]本申请涉及智能机械
，尤其是涉及一种车间数字孪生模型的构建方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]车间数字孪生模型的构建过程复杂、功能模块和数据类型多样，导致在构建车间数字孪生模型时易出现内容重复或遗漏，传统的单一设计结构的建模方法难以实现车间数字孪生模型系统性的建模要求。
技术实现思路
[0003]本申请的目的在于提供一种车间数字孪生模型的构建方法、装置及设备，从而解决目前的构建车间数字孪生模型时易出现内容重复或遗漏的问题。
[0004]第一方面，为了达到上述目的，本申请实施例提供一种车间数字孪生模型的构建方法，包括：
[0005]根据与物理车间相关的数据信息，构建虚拟车间的功能模型；所述虚拟车间与所述物理车间对应；
[0006]根据所述功能模型所需要的信息资源和所述功能模型，构建所述虚拟车间的信息模型；所述信息模型用于描述所述信息资源的数据结构和语义；
[0007]根据所述功能模型和所述信息模型，构建所述虚拟车间的过程模型；所述过程模型用于描述在构建车间数字孪生模型时信息流动的过程；
[0008]根据所述功能模型、所述信息模型和所述过程模型，构建车间数字孪生模型。
[0009]第二方面，为了达到上述目的，本申请实施例提供一种车间数字孪生模型的构建装置，包括：
[0010]第一构建模块，用于根据与物理车间相关的数据信息，构建虚拟车间的功能模型；所述虚拟车间与所述物理车间对应；/>[0011]第二构建模块，用于根据所述功能模型所需要的信息资源和所述功能模型，构建所述虚拟车间的信息模型；所述信息模型用于描述所述信息资源的数据结构和语义；
[0012]第三构建模块，用于根据所述功能模型和所述信息模型，构建所述虚拟车间的过程模型；所述过程模型用于描述在构建车间数字孪生模型时信息流动的过程；
[0013]第四构建模块，用于根据所述功能模型、所述信息模型和所述过程模型，构建车间数字孪生模型。
[0014]第三方面，为了达到上述目的，本申请实施例提供一种车间数字孪生模型的构建设备，包括收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权第一方面所述的车间数字孪生模型的构建方法。
[0015]第四方面，为了达到上述目的，本申请实施例提供一种可读存储介质，其上存储有
程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的车间数字孪生模型的构建方法。
[0016]本申请的上述技术方案至少具有如下有益效果：
[0017]本申请实施例的车间数字孪生模型的构建方法，首先，根据与物理车间相关的数据信息，构建虚拟车间的功能模型；所述虚拟车间与所述物理车间对应；其次，根据所述功能模型所需要的信息资源和所述功能模型，构建所述虚拟车间的信息模型；所述信息模型用于描述所述信息资源的数据结构和语义；如此，能够建立符合系统需求的数据结构模型，从而避免在车间数字孪生模型构建过程中数据和物理对象的不完整、不准确、不一致等问题；然后，根据所述功能模型和所述信息模型，构建所述虚拟车间的过程模型；所述过程模型用于描述在构建车间数字孪生模型时信息流动的过程；最后，根据所述功能模型、所述信息模型和所述过程模型，构建车间数字孪生模型。这样，从系统功能、信息、过程、本体四个维度实现车间数字孪生模型的建模过程，提高了建模过程语义一致性、结构化和自动化。
附图说明
[0018]图1为本申请实施例的车间数字孪生模型的构建方法的流程示意图；
[0019]图2为本申请实施例的车间数字孪生模型的A
‑
0图；
[0020]图3为本申请实施例的车间数字孪生模型的A0图；
[0021]图4为本申请实施例的车间数字孪生模型的A1图；
[0022]图5为本申请实施例的IDEF1x信息建模示意图；
[0023]图6为本申请实施例的车间惊天建模UOB分解示意图；
[0024]图7为本申请实施例的车间数字孪生模型信息过程流网示意图；
[0025]图8为本申请实施例的数据集成UOB分解示意图；
[0026]图9为本申请实施例的车间数字孪生模型信息过程流网示意图；
[0027]图10为本申请实施例中车间数字孪生模型运行过程本体模型示意图；
[0028]图11为本申请实施例的产品状态转移图；
[0029]图12为本申请实施例中的精密制造车间数字孪生平台结构图；
[0030]图13为本申请实施例的车间数字孪生模型的构建装置的结构示意图；
[0031]图14为本申请实施例的车间数字孪生模型的构建设备的结构示意图。
具体实施方式
[0032]为使本申请要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
[0033]应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
[0034]在本申请的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0035]在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
[0036]在进行本申请实施例的说明时，首先对下面描述中所用到的一些概念进行解释说明。
[0037]数字孪生车间是在新一代信息技术与制造技术的驱动下，由物理车间、虚拟车间、车间服务系统、车间孪生数据组成，集成和融合了物理车间、虚拟车间、车间服务系统全要素、全业务数据的一种车间运行新模式。
[0038]车间数字孪生模型是对物理车间生产全要素和工艺全流程在信息世界的数字化映射和表达，构建与物理车间静态场景、逻辑规则、动作行为完全一致的高保真虚拟车间模型是实现数字孪生车间的基础。传统建模仿真方法主要侧重于三维模型的还原度和保真度，数字孪生车间在构建高保真虚拟三维模型的基础之上，还关注车间动态运行过程中的变化关系，真实地复刻物理对象的几何、物理、行为及规则。
[0039]集成化计算机辅助制造定义方法(Integrated Computer A本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车间数字孪生模型的构建方法，其特征在于，包括：根据与物理车间相关的数据信息，构建虚拟车间的功能模型；所述虚拟车间与所述物理车间对应；根据所述功能模型所需要的信息资源和所述功能模型，构建所述虚拟车间的信息模型；所述信息模型用于描述所述信息资源的数据结构和语义；根据所述功能模型和所述信息模型，构建所述虚拟车间的过程模型；所述过程模型用于描述在构建车间数字孪生模型时信息流动的过程；根据所述功能模型、所述信息模型和所述过程模型，构建车间数字孪生模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与物理车间相关的数据信息包括以下至少一项：几何数据、三维模型、属性信息、实时数据和历史数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据与物理车间相关的数据信息，构建虚拟车间的功能模型，包括：根据所述几何数据、所述三维模型、所述属性信息，以及与所述几何数据、所述属性信息和所述三维模型对应的第一控制信息和第一机制信息，构建所述功能模型中的车间静态模型；根据所述属性信息、所述实时数据、所述车间静态模型中的虚拟车间三维模型，以及与所述属性信息、所述实时数据和所述虚拟车间三维模型对应的第二控制信息和第二机制信息，构建所述功能模型中的可视化监控系统；根据所述历史数据、对所述历史数据和所述实时数据进行预处理后的仿真数据、所述第二机制信息中的系统数据库信息，以及与所述历史数据、所述仿真数据和所述系统数据库信息对应的第三控制信息和第三机制信息，构建车间仿真预测系统。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车间静态模型包括以下至少一项：虚拟车间三维模型、人物三维模型、设备三维模型、产品三维模型和看板模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述属性信息、所述实时数据、所述车间静态模型中的虚拟车间三维模型，以及与所述属性信息、所述实时数据和所述虚拟车间三维模型对应的第二控制信息和第二机制信息，构建所述功能模型中的可视化监控系统，包括：根据所述实时数据和所述虚拟车间三维模型，以及与所述实时数据和所述虚拟车间三维模型对应的第四控制信息和第四机制信息，构建车间运行状态监控模型；根据所述实时数据和所述设备三维模型，以及与所述实时数据和所述设备三维模型对应的第五控制信息和第五机制信息，构建设备状态监控模型；根据所述实时数据和所述产品三维模型，以及与所述实时数据和所述产品三维模型对应的第六控制信息和第六机制信息，构建产品状态监控模型；根据所述实时数据和所述人物三维模型，以及与所述实时数据和所述人物三维模型对应的第七控制信息和第七机制信息，构建人物状态监控模型；根据所述实时数据、所述产品状态监控模型输出的产品工艺数据、所述设备状态监控模型输出的设备运行数据、所述人物状态监控模型输出的人物基础数据，以及与所述实时数据、所述产品工艺数据、所述设备运行数据和所述人物基础数据对应的第八控制信息和第八机制信息，构建生产数据监控模型；
其中，所述第四控制信息、所述第五控制信息、所述第六控制信息、所述第七控制信息、所述第八控制信息与所述第二控制信息相关，所述第四机制信息...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄存波，李坤平，刘检华，高庆霖，徐磊，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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