智能制造系统的数字孪生正向监测与反向控制方法

作     者：韩冬阳 夏唐斌 范宜静 王皓 奚立峰 HAN Dongyang;XIA Tangbin;FAN Yijing;WANG Hao;XI Lifeng

作者机构：上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室机械与动力工程学院上海200240 

基　　金：国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”专项重点资助项目(2022YFF0605700) 国家自然科学基金资助项目(51875359) 上海市“科技创新行动计划”自然科学基金资助项目(20ZR1428600) 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2024年第30卷第10期

页      码：3419-3430页

摘      要：针对智能制造系统的监测评估与控制优化问题,提出面向工业现场的正反向数字孪生管理方法。正向由数据映射孪生实体提供监控服务,反向模拟控制优化物理实体行为完成反馈,实现制造过程的全闭环管控。方法由信息物理系统串联物理真实数据与孪生虚拟数据,搭建与五维模型呼应的多层架构。设计了多尺度多层次的孪生建模方法,结合模型定义与有限状态机技术,在虚幻引擎上搭建物理属性和动作行为的孪生场景。通过融入人工智能与行为模拟模型,将上下文数据信息纳入功能服务,使系统能够有效利用融合数据,分析评估设备健康状态,生成仿真行为控制加工过程。最后,面向某装配件智能制造系统搭建了平台,验证了模型成熟度与孪生可靠性。

主 题 词：智能制造系统 数字孪生 状态监测预估 反向控制 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.13196/j.cims.2023.0518

馆 藏 号：203149796...