[发明专利]一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法

说明书

本发明属于技术领域，具体公开了一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法，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，本发明科学合理，使用方便，利用模拟车间与物理车间之间数据实时交互，不断的进行迭代优化，在保证生产过程不中断的情况下，进行产线升级，避免造成资源浪费。对内部大数据进行分析处理，可以进一步判断出生产线在进行成产过程中各个部件之间的磨损情况，维修人员可以根据数据分析出的磨损报告进行维修护理，减少设备生产线停止运行的状态。对生产过程进行模拟运行，可以运算出产线的最大负荷状态，测算出生产线最大的产能输出。

技术领域

本发明涉及数字孪生技术领域，具体是一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法。

背景技术

在工厂设备运行的过程中，经常会出现零部件损坏的情况出现，从而导致整个生产线停产的现象。车间维修人员对整个生产线进行检修，浪费大量的时间和精力。在进行产品更新换代的过程中，一个因素的改变可能会导致产品升级失败，使得企业亏损大量的人力资源和物力资源，为了解决这些问题，引入了数字孪生的技术。

数字孪生是指利用物理模型、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，在模拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

利用数字孪生平台构建一个模拟工厂进行车间产线升级测试和查找故障点，可以快速的优化生产线，增加企业的实力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数字孪生平台的工厂管理系统及方法，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：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。

作为进一步的优化，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模数转换芯片，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，所述模数转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，所述模数转换芯片采用ADC0809芯片，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。

作为进一步的优化，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。