一种基于数字孪生的车间运行可视化系统及方法技术方案

一种基于数字孪生的车间运行可视化系统及方法，智能制造可视化监控子系统(1)接收车间现场内实物对应的信息；实物定位与跟踪子系统(2)在车间现场实时感知实物的信息，并反馈至制造执行系统，其判定当前实物与生产所需的车间加工设备的对应情况，将该实物与车间加工设备的对应情况发送给智能制造可视化监控子系统(1)；车间加工设备管控子系统(3)接收制造执行系统发送的当前实物生产所需的车间加工设备的驱动程序并下发至车间加工设备；采集车间加工设备的运行状态信息并发送给智能制造可视化监控子系统(1)；智能制造可视化监控子系统(1)显示各类信息，实现车间设备运行状态的可视化监控。本发明专利技术实现了车间运行状态数据可视化。可视化。可视化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的车间运行可视化系统及方法


[0001]本专利技术属于数字化制造
，特别涉及一种基于数字孪生的车间运行可视化系统及方法。

技术介绍

[0002]航天器产品呈现出多品种、小批量的研制特点，在车间生产现场中普遍存在多型号混批生产的现象，产品的制造过程信息分布在不同的科研生产应用系统中，且数据存储模式与状态存在多样性与异构性。这种跨多个应用系统的制造过程信息的追溯主要依赖人工检索与查看，设计、工艺、物资、制造执行、质量记录等制造过程关键信息之间缺少全局贯通性、无法显性实现制造过程实时性，导致制造资源齐套判定不及时、工艺变更带来的生产线节拍变化等异常，均无法快速的展示与定位，不利于生产线的精准管控，严重制约航天器产品研制效率与质量稳定性的提升。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出一种基于数字孪生的车间运行可视化系统及方法，以解决实时掌握生产任务的实际执行情况，提高生产车间运行效率的问题。
[0004]本专利技术提出一种基于数字孪生的车间运行可视化系统，包括：制造执行系统、智能制造可视化监控子系统、实物定位与跟踪子系统、车间加工设备管控子系统；
[0005]智能制造可视化监控子系统接收制造执行系统提供的车间现场内实物对应的标识编号、工艺路线、每个加工工序所在工位信息；
[0006]所述实物定位与跟踪子系统在车间现场实时感知实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息，并将所述标识编号、位置信息、制造路径状态信息反馈至所述制造执行系统，所述制造执行系统判定当前实物的位置信息与生产所需的车间加工设备的对应情况，再由制造执行系统将该实物的位置信息与车间加工设备的对应情况发送给智能制造可视化监控子系统；
[0007]所述车间加工设备管控子系统接收制造执行系统发送的当前实物生产所需的车间加工设备的驱动程序，再由所述车间加工设备管控子系统将所述驱动程序下发至相应的车间加工设备；所述车间加工设备管控子系统采集车间加工设备的运行状态信息并发送给智能制造可视化监控子系统；
[0008]所述智能制造可视化监控子系统显示实物对应的标识编号、工艺路线、每个工序加工所在工位信息；显示实物的位置信息与车间加工设备的对应情况；显示车间加工设备的运行状态信息，实现车间设备运行状态的可视化监控。
[0009]进一步的，所述制造执行系统判定当前实物的位置信息与生产所需的车间加工设备的对应情况具体包括：
[0010]1)目的地校验：制造执行系统根据实物的标识编号查询该实物的工艺文件中的工艺路线，并判断实物所处的当前工位是否是加工工序对应的工位，判定实物与当前工位、加
工设备是否匹配；若判断不匹配，则由所述智能制造可视化监控子系统给出目的地校验不合格的提示；若判断匹配，则给出允许进入本工位的提示；
[0011]2)齐套性判断：制造执行系统实物对应的标识编号查询该实物的工艺文件、工序下所使用的加工设备及其工具、刀具清单，判定当前工位上的加工设备及其工具、刀具是否已经齐套到位，若系统判断未齐套，由所述智能制造可视化监控子系统给出“所需制造资源未齐套”的提示，若齐套，则给出“通过齐套性检查”的提示；
[0012]3)任务驱动查询：制造执行系统根据实物对应的标识编号查询该实物的工艺文件，结合当前实物抵达的工位，自动查询该实物下一步要开展的工序步骤信息，由制造执行系统将该工序步骤信息推送至所述智能制造可视化监控子系统的用户界面。
[0013]进一步的，所述实物定位与跟踪子系统在车间现场实时感知实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息的方式包括：为实物赋予对应的RFID电子标识，利用感应实物的RFID电子标识的方式获取实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息。
[0014]进一步的，若所述实物的RFID电子标识在车间流转过程中出现异常，所述实物定位与跟踪子系统将新的RFID电子标识与实物进行绑定；解除旧RFID电子标识与实物的绑定关系，将旧RFID电子标识的生命周期状态设置为废止；当以RFID电子标识作为关键词查询实物的制造路径状态信息时，分别展示实物的旧RFID电子标识和新RFID电子标识所分别对应的制造路径状态信息。
[0015]进一步的，所述实物包括人员和物料。
[0016]本专利技术还提出一种基于数字孪生的车间运行可视化方法，包括：接收制造执行系统提供的车间现场内实物对应的标识编号、工艺路线、每个加工工序所在工位信息；
[0017]在车间现场实时感知实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息，并将所述标识编号、位置信息、制造路径状态信息反馈至制造执行系统，所述制造执行系统判定当前实物的位置信息与生产所需的车间加工设备的对应情况；
[0018]接收制造执行系统发送的当前实物生产所需的车间加工设备的驱动程序，再下发至相应的车间加工设备；采集车间加工设备的运行状态信息；
[0019]显示实物对应的标识编号、工艺路线、每个工序加工所在工位信息；显示实物的位置信息与车间加工设备的对应情况；显示车间加工设备的运行状态信息，实现车间设备运行状态的可视化监控。
[0020]进一步的，所述制造执行系统判定当前实物的位置信息与生产所需的车间加工设备的对应情况具体包括：
[0021]1)目的地校验：制造执行系统根据实物的标识编号查询该实物的工艺文件中的工艺路线，并判断实物所处的当前工位是否是加工工序对应的工位，判定实物与当前工位、加工设备是否匹配；若判断不匹配，则给出目的地校验不合格的提示；若判断匹配，则给出允许进入本工位的提示；
[0022]2)齐套性判断：制造执行系统实物对应的标识编号查询该实物的工艺文件、工序下所使用的加工设备及其工具、刀具清单，判定当前工位上的加工设备及其工具、刀具是否已经齐套到位，若系统判断未齐套，则给出“所需制造资源未齐套”弹窗提示，若齐套，则给出“通过齐套性检查”的提示；
[0023]3)任务驱动查询：制造执行系统根据实物对应的标识编号查询该实物的工艺文
件，结合当前实物抵达的工位，自动查询该实物下一步要开展的工序步骤信息，由制造执行系统将该工序步骤信息推送至用户界面。
[0024]进一步的，在车间现场实时感知实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息的方式包括：为实物赋予对应的RFID电子标识，利用感应实物的RFID电子标识的方式获取实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息。
[0025]进一步的，若所述RFID电子标识在车间流转过程中出现异常，将新的RFID电子标识与实物进行绑定；解除旧RFID电子标识与实物的绑定关系，将旧RFID电子标识的生命周期状态设置为废止；当以RFID电子标识作为关键词查询实物的制造路径状态信息时，分别展示实物的旧RFID电子标识和新RFID电子标识所分别对应的制造路径状态信息。
[0026]进一步的，所述实物包括人员和物料。
[0027]本专利技术基于数字孪生的车间运行可视化系统主要针对试验检测过程中的实物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的车间运行可视化系统，其特征在于，包括：制造执行系统、智能制造可视化监控子系统(1)、实物定位与跟踪子系统(2)、车间加工设备管控子系统(3)；所述实物定位与跟踪子系统(2)在车间现场实时感知实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息，并将所述标识编号、位置信息、制造路径状态信息反馈至所述制造执行系统，所述制造执行系统判定当前实物的位置信息与生产所需的车间加工设备的对应情况，再由制造执行系统将该实物的位置信息与车间加工设备的对应情况发送给智能制造可视化监控子系统(1)；所述车间加工设备管控子系统(3)接收制造执行系统发送的当前实物生产所需的车间加工设备的驱动程序，再由所述车间加工设备管控子系统(3)将所述驱动程序下发至相应的车间加工设备；所述车间加工设备管控子系统(3)采集车间加工设备的运行状态信息并发送给智能制造可视化监控子系统(1)；所述智能制造可视化监控子系统(1)接收制造执行系统提供的车间现场内实物对应的标识编号、工艺路线、每个加工工序所在工位信息；显示实物对应的标识编号、工艺路线、每个工序加工所在工位信息；显示实物的位置信息与车间加工设备的对应情况；显示车间加工设备的运行状态信息，实现车间设备运行状态的可视化监控。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制造执行系统判定当前实物的位置信息与生产所需的车间加工设备的对应情况，具体包括：1)目的地校验：制造执行系统根据实物的标识编号查询该实物的工艺文件中的工艺路线，并判断实物所处的当前工位是否是加工工序对应的工位，判定实物与当前工位、加工设备是否匹配；若判断不匹配，则由所述智能制造可视化监控子系统(1)给出目的地校验不合格的提示；若判断匹配，则给出允许进入本工位的提示；2)齐套性判断：制造执行系统实物对应的标识编号查询该实物的工艺文件、工序下所使用的加工设备及其工具、刀具清单，判定当前工位上的加工设备及其工具、刀具是否已经齐套到位，若系统判断未齐套，由所述智能制造可视化监控子系统(1)给出“所需制造资源未齐套”的提示，若齐套，则给出“通过齐套性检查”的提示；3)任务驱动查询：制造执行系统根据实物对应的标识编号查询该实物的工艺文件，结合当前实物抵达的工位，自动查询该实物下一步要开展的工序步骤信息，由制造执行系统将该工序步骤信息推送至所述智能制造可视化监控子系统(1)的用户界面。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实物定位与跟踪子系统(2)在车间现场实时感知实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息的方式包括：为实物赋予对应的RFID电子标识，利用感应实物的RFID电子标识的方式获取实物的标识编号、位置信息、记录制造路径状态信息。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，若所述实物的RFID电子标识在车间流转过程中出现异常，所述实物定位与跟踪子系统(2)将新的RFID电子标识与实物进行绑定；解除旧RFID...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锦丹，孙宏宇，张涵嘉，陈世英，王红芳，曹雨虹，刘鎏，徐磊，刘金山，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：