[发明专利]一种基于数字孪生的智能产线监控方法和系统

权利要求书

1.一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，包括步骤：

获取生产区域的物理形状信息，根据所述物理形状信息生成生产模型；

获取生产区域的历史生产信息，根据历史生产信息预测所述生产区域的当前生产效率，并将所述当前生产效率投射至所述生产模型中进行展示；

获取生产区域的运行属性；根据所述运行属性对所述生产区域的运行状态进行判断；判断为异常时，生成报警信息并投射至所述生产模型中进行展示；

根据所述生产模型的展示信息对所述生产区域进行监控。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，所述生产模型包括物理子模型和空间子模型；所述生产区域包括生产设备、生产线和生产场所；

所述物理子模型根据所述生产设备和所述生产线的物理形状进行等比缩放后建模生成；

所述空间子模型根据所述生产场所的物理形状进行等比缩放后建模生成；

所述物理子模型以组件的方式在所述空间子模型中进行添加或者删除，生成所述生产模型。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

根据所述生产设备的运行属性和所述生产线的运行属性，生成属性模型；所述属性模型用于将所述生产设备的运行属性添加至所述物理子模型中，或者将所述生产线的运行属性添加至所述物理子模型中。

4.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，所述报警信息的生成包括以下步骤：

获取所述生产设备的运行属性，将所述生产设备的运行属性对应的值与预设值进行对比根据对比结果判断所述生产设备的运行状态是否异常；

或者获取所述生产线的运行属性，将所述生产线的运行属性对应的值与预设值进行对比根据对比结果判断所述生产线的运行状态是否异常；

当判断所述生产设备的运行状态异常时，或者判断所述生产线的运行状态异常时，通过报警模型生成所述报警信息，并以图形化色彩呈现。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，根据所述历史生产信息预测所述当前生产效率的步骤包括：

获取历史生产效率P；所述历史生产效率其中T1为单个产品的加工时间，N为生产区域的生产数量，T2为流水线作业工人的平均工作时长，M为流水线作业人数；

对所述历史生产效率P进行归一化处理，并利用滑动窗口平均算法预测出所述当前生产效率。

6.根据权利要求1或4所述的一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，所述报警信息包括空间位置内容和报警内容；所述空间位置内容表示所述报警信息显示在所述生产模型中的具体位置；所述报警内容包含颜色属性，所述报警内容通过颜色深浅表示严重程度，所述颜色越深表示越严重。

7.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

获取所述生产设备的运转信息，并将所述生产设备的运转信息投射至所述生产模型中的对应位置进行展示，所述生产设备的运转信息包括运行时长、作业人员、生产批次和维修保养信息；

获取所述生产线的运转信息，并将所述生产线的运转信息投射至所述生产模型中的对应位置进行展示，所述生产线的运转信息包括工作时长、产品的生产批次、各工艺段工作时长生产效率和当前订单预计完成时间。

8.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取订单信息；

根据所述当前工作效率和所述订单信息计算订单的预计完成时间；

获取所述订单的实际完成时间；

将所述预计完成时间和所述实际完成时间投射至所述生产模型中进行展示。

9.根据权利要求7所述的一种基于数字孪生的智能产线监控方法，其特征在于，所述生产模型、所述报警信息、所述当前生产效率、所述生产设备的运转信息和所述生产线的运转信息均通过显示设备进行展示。

10.一种基于数字孪生的智能产线监控系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集生产区域的物理形状信息、历史生产信息和运行属性；

模型生成模块，与所述采集模块连接，用于根据所述物理形状信息生成生产模型；

预测模块，与所述采集模块连接，用于根据所述历史生产信息预测所述生产区域的当前生产效率；

报警模块，与所述采集模块连接，用于根据所述运行属性对所述生产区域的工作状态进行判断，且所述生产区域的工作状态异常时，生成报警信息；

显示模块，与所述模型生成模块、所述预测模块、所述报警模块连接，用于显示所述生产模型、所述当前工作效率和所述报警信息；

监控模块，与所述显示模块连接，用于根据所述显示模块显示的信息对所述生产区域进行监控。