[发明专利]一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法，其特征在于：本基于数字孪生平台的工厂管理系统包括，建模仿真模块、生产管理模块、数据采集模块、数据控制模块、精准服务模块；

所述数据采集模块输出端电性连接数据控制模块的输入端，所述数据控制模块与建模仿真模块和精准服务模块和生产管理模块连接，所述精准服务模块和生产管理模块连接；

所述数据采集模块是对工厂内部运行设备过程中的信息进行采集并进行传输，所述数据控制模块用于对设备生产过程中的数据进行集中处理，分析其中的数据进行分类汇总，所述建模仿真模块用于对物理工厂进行建模仿真创建出模拟工厂，可以进行实时模拟，所述生产管理模块用来对物理工厂内部设备进行管理，计划生产量，所述精准服务模块用于对模拟工厂进行模拟生产，可以控制不同的因素来构建新的生产线。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法，其特征在于：所述数据采集模块包括传感器模块和无线传输单元；

所述传感器模块包括智能传感器、模数转换芯片；

所述智能传感器连接数模转化芯片，所述模数转换芯片连接无线传输单元；

所述智能传感器用于对工厂内部各个部件之间动态信息进行实时采集，捕捉每个部件之间的关系状态，所述数模装换芯片用于将传感器采集的模拟量转换为数字量，便于数据控制模块内部进行处理，所述无线传输单元利用GPRS作为传输媒介，所述无线传输单元可以不需要停止目前工作状态便可以同时处理多个或者接收多个检测点的数据，还能进行系统双向操作。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法，其特征在于：所述数据控制模块包括PLC控制器、数据库、数据库分类单元；

所述数据库内部连接数据库分类单元，所述PLC控制器连接数据库；

所述PLC控制器作为整个系统的控制枢纽进行统筹运作，此外还负责将各部位之间的数据进行储存分析并进行交互，所述数据库用来存贮各个模块产生的数据并通过无线传输单元进行汇总，所述数据库分类单元用来将数据库内部冗长杂乱的数据进行分类，分为物理工厂相关数据、模拟工厂相关数据、精准服务相关数据、物理工厂和模拟工厂和精准服务混合在一起的数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法，其特征在于：所述建模仿真模块包括3D立体坐标系单元，生产线要素控制单元，模拟时间控制单元，动态指令控制单元，数据对接单元；

所述数据对接单元的输出端电性连接3D立体坐标系单元，所述生产线要素控制单元连接3D立体坐标系单元，所述模拟时间控制单元连接3D立体坐标系单元，所述动态指令控制单元连接3D立体坐标系单元；

所述数据对接单元用于对接数据库，将传感器储存在数据库内部的设备参数提取出来为建模仿真做准备，所述3D立体坐标系单元用来将设备参数进行立体建模，构建出模拟工厂，所述生产线要素控制单元用来对模拟工厂内部的环境因素或者是生产加工的要素进行控制，改变内部生产进程或者改变产品类型，所述模拟时间控制单元用于控制模拟工厂内部运行时间的快慢。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法，其特征在于：所述生产管理模块包括生产要素管理单元、生产对比单元、生产过程控制分析单元；

所述生产要素管理单元是对要素的静态和动态属性、状态、关系、能力等数据进行采集、存储、处理、分析和应用，所述生产对比单元用于将模拟工厂内的生产情况和物理工厂内的生产情况进行对比，所述生产过程控制分析单元是通过生产过程中的因素的改变，使得产品质量出现波动，从而进行分析，得出影响因素。