数字孪生车间
数字孪生车间是指通过数字技术对物理车间进行镜像和仿真,以提高生产效率和智能化程度的一种解决方案。它主要由四部分组成:物理车间、虚拟车间、车间服务系统、车间孪生数据。
物理车间是车间客观存在的实体集合,主要负责接收WSS下达的生产任务,并严格按照虚拟车间仿真优化后的预定义的生产指令,执行生产活动并完成生产任务。
虚拟车间是物理车间的忠实的、完全数字化镜像,主要负责对生产计划/活动进行仿真、评估及优化,并对生产过程进行实时监测、预测与调控等。
WSS是数据驱动的各类服务系统功能的集合或总称,主要负责在车间孪生数据驱动下对车间智能化管控提供系统支持和服务,如对生产要素、生产计划/活动、生产过程等的管控与优化服务等。
车间孪生数据是物理车间、虚拟车间和WSS相关的数据,以及三者数据融合后产生的衍生数据的集合,是物理车间、虚拟车间和WSS运行及交互的驱动。
数字孪生车间的运行机制可以分为三个方面:生产要素管理、生产活动计划、生产过程控制。
在生产要素管理方面,WSS中的各类服务系统在车间孪生数据中的生产要素管理的历史数据及其它关联数据的驱动下,根据生产任务对生产要素进行管理及配置,得到满足任务需求及约束条件并与其它相关环节关联的初始资源配置方案。
在生产活动计划方面,虚拟车间接收阶段①生成的初始的生产计划/活动,在车间孪生数据中的生产计划及仿真分析结果的历史数据、生产的实时数据以进行仿真、评估及优化,并对生产过程进行实时监测、预测与调控等。
在生产过程控制方面,物理车间在管控指令的作用下,将各生产要素调整到适合的状态,并在此过程中不断的将实时数据发送至WSS进行评估及预测,当实时数据与方案有冲突时,WSS再次对方案进行修正,并下达相应的管控指令。
数字孪生车间通过数字技术和仿真技术来提高生产效率和智能化程度,具有很高的应用价值和发展前景。
此外,数字孪生车间还可以应用于其他领域,如智能制造、智能城市、智能交通等,具有很广泛的应用前景。
在数字孪生车间的应用中,需要注意以下几个方面:
首先,需要确保数据的准确性和可靠性,因为数据是数字孪生车间的核心驱动力。
其次,需要确保系统的安全性和稳定性,以防止系统崩溃或数据泄露。
最后,需要确保系统的灵活性和可扩展性,以适应不断变化的生产需求和技术发展。
数字孪生车间是指通过数字技术对物理车间进行镜像和仿真,以提高生产效率和智能化程度的一种解决方案。它具有很高的应用价值和发展前景,但需要注意数据的准确性、系统的安全性和灵活性等几个方面。