一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统，涉及汽车涂装管理系统技术领域，其技术要点为：包括数学孪生模型，数学孪生模型包括实时数据更新模型、更新旧数据模型、辅助判断模型、信息汇总与分析、终端信息实时显示、基本物理信息结构框架、虚拟仿真模型构建、涂装车间运行信息模型、涂装车间环境变化模型、数据信息验证模型和构建模型；本发明专利技术通过更新旧数据模型，提高系统对数据的实时更新替换处理，进一步利用旧模型数据库对当前存储的数据进行二次存储，便于管理人员后续对数据的提取分析，本发明专利技术通过辅助判断模型，提高系统的判断和分析效果，通过多组不同数据之间的对比，使其分析效果进一步提高。使其分析效果进一步提高。使其分析效果进一步提高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统


[0001]本专利技术涉及汽车涂装管理系统
，具体涉及一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统。

技术介绍

[0002]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，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。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。在国内关注度最高、研究最热的是智能制造领域。
[0003]随着工业信息化，智能制造技术的深入与发展，制造业信息化生产成为提高企业核心竞争力的迫切需求。对于汽车生产制造，其数字化与智能化需求愈发高涨。汽车生产制造线是一种生产汽车流水作业的生产线，它包括焊接、冲压、涂装、动力总成等等，所谓汽车涂装即指对汽车的金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层，随着工业技术的发展，汽车涂装已由手工向工业自动化方向发展，而且自动化的程度越来越高。
[0004]涂装车间是汽车生产过程中用于涂装的工作车间，传统的涂装车间管理系统一般只具备简单的车身跟踪、设备状态、故障报警、参数设置及显示等基础信息的功能。加上涂装车间涂装车间设备种类繁多、工艺相对复杂，若无法进行全面有效的管理和控制，生产效率就无法提高，制造任务难以真正高效、安全地实施。
[0005]因此，本专利技术提供了一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统，所述数字孪生系统包括数字孪生模型，所述数学孪生模型包括实时数据更新模型、更新旧数据模型、辅助判断模型、信息汇总与分析单元、终端信息实时显示单元、基本物理信息结构框架、虚拟仿真模型构建单元、涂装车间运行信息模型、涂装车间环境变化模型、数据信息验证模型和构建模型；
[0008]所述实时数据更新模型包括信息采集、信息分类、信息分析、信息汇总、信息存储、第一数据库、传感器信息、效率比对识别模块和涂装生产信息；所述更新旧数据模型包括标识识别、匹配标识、旧数据信息备份、旧模型数据库、信息替换和第二数据库，所述辅助判断模型包括预设阈值、实际数据波动范围、信息对比分析、最低值出现次数和数值大小、仿真数据统计、信息变化区间、变化影响因素、涂装生产信息数据统计和信息变化状态。
[0009]进一步地，所述数学孪生模型需构建模型，所述构建模型需进行基本物理信息结构框架的构建，同时所述构建模型需进行虚拟仿真模型构建，进一步所述构建模型需进行涂装车间运行信息模型构建，所述构建模型需进行涂装车间环境变化模型构建，所述构建模型需进行数据信息验证模型构建。
[0010]进一步地，所述实时数据更新模型需对传感器信息进行信息采集处理，所述信息采集需对传感器信息、效率比对识别模块和涂装生产信息进行采集处理，进而利用所述实时数据更新模型对采集的信息进行信息分类，所述信息分类完成后需进行信息分析处理，进而所述信息分析完成后对信息进行信息汇总处理，进一步利用所述信息存储将汇总后的信息传输到第一数据库内。
[0011]进一步地，所述更新旧数据模型需首先进行标识识别处理，进而与所述第一数据库内标识进行匹配标识处理，所述匹配标识完成后需将第一数据库内旧数据进行旧数据信息备份，所述旧数据信息备份将信息备份到旧模型数据库内，通过所述实时数据更新模型中匹配标识的信息进行信息替换，进而利用所述信息采集对信息替换掉的信息进行采集操作，使所述信息采集到的数据传输到第二数据库内。
[0012]进一步地，所述辅助判断模型内设置有预设阈值，所述实时数据更新模型中需监测实际数据波动范围，所述实际数据波动范围与预设阈值需进行信息对比分析处理，进而对所述实际数据波动范围内最低值出现次数和数值大小进行分析。
[0013]进一步地，所述虚拟仿真模型构建需对仿真数据进行仿真数据统计处理，所述仿真数据统计中依然存在最低值出现次数和数值大小的数据信息，进而将所述仿真数据统计中的最低值出现次数和数值大小的数据信息与实际数据波动范围中的最低值出现次数和数值大小的数据信息进行比较处理得出信息变化区间。
[0014]进一步地，所述涂装车间环境变化模型需进行涂装生产信息数据统计处理，进而对所述涂装生产信息数据统计中信息变化状态进行分析处理，通过所述涂装生产信息数据统计中信息变化状态与信息变化区间内信息变化进行对比分析进而得出所述变化影响因素。
[0015]进一步地，所述第一数据库和第二数据库均根据标识对信息进行分类汇总处理，所述信息汇总与分析及对实时数据更新模型、虚拟仿真模型构建和涂装车间环境变化模型内数据进行统一汇总备份，使所述信息汇总与分析内信息便于进行分析处理。
[0016]进一步地，所述信息汇总与分析需通过终端上的多组界面进行终端信息实时显示，所述实时数据更新模型内最新的信息采集信息需通过第一服务器优先进行信息存储处理，进而利用所述更新旧数据模型将第一服务器内最新的数据信息进行信息替换，使所述第二数据库对其进行信息采集，进而所述旧模型数据库需对第一数据库内数据进行备份处理，同时删除所述第一数据库内部信息数据。
[0017]与现有技术相比，本方案的有益效果：
[0018]1、通过本专利技术的用于汽车涂装车间的数字孪生系统，能够为汽车涂装车间提供一个仿真模型，便于提高管理人员对涂装生产运行数据分析的透明化与准确率，从而便于汽车涂装车间的全面有效的管理和控制，提高汽车涂装车间运行及生产效率；
[0019]2、通过本专利技术的用于汽车涂装车间的数字孪生系统，利用实时数据更新模型，对检测的数据进行实时信息采集处理，进而利用第一数据库对实时数据进行存储处理，提高
对检测数据的分析汇总存储效果；
[0020]3、通过本专利技术的用于汽车涂装车间的数字孪生系统，利用更新旧数据模型，提高系统对数据的实时更新替换处理，进一步利用旧模型数据库对当前存储的数据进行二次存储，便于操作人员后续对数据的提取分析操作
[0021]4、通过本专利技术的用于汽车涂装车间的数字孪生系统，利用辅助判断模型，提高系统的判断和分析效果，通过多组不同数据之间的对比，使其分析效果进一步提高。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例中用于汽车涂装车间的数字孪生系统的整体流程结构图；
[0023]图2是本专利技术实施例中用于汽车涂装车间的数字孪生系统的数据孪生模型流程结构图；
[0024]图3是本专利技术实施例中用于汽车涂装车间的数字孪生系统的实时数据更新模型流程结构图；
[0025]图4是本专利技术实施例中用于汽车涂装车间的数字孪生系统的更新旧数据模型流程结构图；
[0026]图5是本专利技术实施例中用于汽车涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统，其特征是：所述数字孪生系统包括数字孪生模型，所述数学孪生模型(1)包括实时数据更新模型(2)、更新旧数据模型(3)、辅助判断模型(4)、信息汇总(24)与分析单元(5)、终端信息实时显示单元(6)、基本物理信息结构框架(11)、虚拟仿真模型构建单元(12)、涂装车间运行信息模型(13)、涂装车间环境变化模型(14)、数据信息验证模型(15)和构建模型(16)；所述实时数据更新模型(2)包括信息采集(21)、信息分类(22)、信息分析(23)、信息汇总(24)、信息存储(25)、第一数据库(26)、传感器信息(27)、效率比对识别模块(28)和涂装生产信息(29)；所述更新旧数据模型(3)包括标识识别(31)、匹配标识(32)、旧数据信息备份(33)、旧模型数据库(34)、信息替换(35)和第二数据库(36)，所述辅助判断模型(4)包括预设阈值(41)、实际数据波动范围(42)、信息对比分析(43)、最低值出现次数和数值大小(44)、仿真数据统计(45)、信息变化区间(46)、变化影响因素(47)、涂装生产信息(29)数据统计和信息变化状态(49)。2.如权利要求1所述的一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统，其特征是：所述数学孪生模型(1)需构建模型(16)，所述构建模型(16)需进行基本物理信息结构框架(11)的构建，同时所述构建模型(16)需进行虚拟仿真模型构建，进一步所述构建模型(16)需进行涂装车间运行信息模型(13)构建，所述构建模型(16)需进行涂装车间环境变化模型(14)构建，所述构建模型(16)需进行数据信息验证模型(15)构建。3.如权利要求1所述的一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统，其特征是：所述实时数据更新模型(2)需对传感器信息(27)进行信息采集(21)处理，所述信息采集(21)需对传感器信息(27)、效率比对识别模块(28)和涂装生产信息(29)进行采集处理，进而利用所述实时数据更新模型(2)对采集的信息进行信息分类(22)，所述信息分类(22)完成后需进行信息分析(23)处理，进而所述信息分析(23)完成后对信息进行信息汇总(24)处理，进一步利用所述信息存储(25)将汇总后的信息传输到第一数据库(26)内。4.如权利要求1所述的一种用于汽车涂装车间的数字孪生系统，其特征是：所述更新旧数据模型(3)需首先进行标识识别(31)处理，进而与所述第一数据库(26)内标识进行匹配标识(32)处理，所述匹配标识(32)完成后需将第一数据库(26)内旧数据进行旧数据信息备份(33)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢胜龙，刘文原，段慧茹，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：