[发明专利]一种机床数字孪生体等级评估方法及系统

说明书

本发明公开一种机床数字孪生体等级评估方法及系统，其中，所述系统包括机床未来应用场景仿真模块、倍增率计算模块和等级评估模块，机床未来应用场景仿真模块与倍增率计算模块通信连接，倍增率计算模块与等级评估模块通信连接。本发明能够定量计算机床数字孪生体的倍增率与等级，从而更客观、直观展现其可用性。

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域。具体地说是一种机床数字孪生体等级评估方法及系统。

背景技术

随着数字孪生技术在工业制造中的深入应用，机床数字孪生体的开发已成为热点，人们希望通过机床数字孪生体的应用充分挖掘机床生产潜力，提高机床使用效率，从而提升机床产生的价值。

目前在机床数字孪生体领域，主要成果集中在数字孪生体本身的开发上，如何定量评估一个机床数字孪生体的可用度、直接定义其可用等级还处于空白。这将极大限制机床数字孪生体真正进入实用。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种机床数字孪生体等级评估方法及系统，能够定量计算机床数字孪生体的倍增率与等级，从而更客观、直观展现其可用性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种机床数字孪生体等级评估方法，包括如下步骤：

S1）针对待评估机床数字孪生体设计一组机床未来应用场景并顺序仿真所有机床未来应用场景；

S2）分别计算步骤S1）中设计的各个机床未来应用场景下的待评估机床数字孪生体 倍增率；待评估机床数字孪生体倍增率通过下式计算：

式中，为无机床数字孪生体时机床生命周期内场景下生产出的产品总价值， 为有机床数字孪生体时机床生命周期内场景下生产出的产品总价值；

S3）统计得到待评估机床数字孪生体综合倍增率，并依据预先设置的各个等级的倍增率阈值范围确定待评估机床数字孪生体的可用度等级。

上述机床数字孪生体等级评估方法，在步骤S3）中，依据层次分析法为各个机床未来应用场景赋权值，机床未来应用场景 权值记作，则可待评估机床数字孪生体 的综合倍增率通过下式计算得到：

式中，K为机床未来应用场景的总数。

上述机床数字孪生体等级评估方法，机床未来应用场景用于参数化描述机床在全生命周期的使用环境，机床未来应用环境包括加工任务、维修保养策略和生产安全事件，加工任务、维修保养策略和生产安全事件均为事先预设的参数。

上述机床数字孪生体等级评估方法，在步骤S2）中，当机床为已投入使用的机床时，依据机床实际使用情况动态调整该机床待评估机床数字孪生体倍增率。

上述机床数字孪生体等级评估方法，依据机床实际使用情况动态调整该机床待评估机床数字孪生体倍增率具体操作为：将全新机床投入使用的时刻记作，将机床数字孪生体 投入使用一段时间后的时刻记作，将无机床数字孪生体时机床全生命周期内的产品总价值记作，将有机床数字孪生体时机床全生命周期内的产品总价值记作，将在机床数字孪生体和全新机床同时投入使用的情况下机床在至期间的产品总价值记作,而至期间实际的产品总价值为，则从机床数字孪生体 投入使用时刻起至期间的产品总价值 以及时刻机床数字孪生体的倍增率通过下述对应的算式计算得到：

。

利用上述机床数字孪生体等级评估方法进行机床数字孪生体等级评估的系统，包括：

机床未来应用场景仿真模块，用于对设计的机床未来应用场景进行仿真；

倍增率计算模块，用于依据机床未来应用场景仿真模块对机床未来应用场景的仿真计算待评估机床数字孪生体在各个机床未来应用场景下的倍增率；

等级评估模块，用于依据倍增率计算模块计算出待评估机床数字孪生体的综合倍增率并依据综合倍增率对待评估机床数字孪生体机械等级划分；