【摘要】：在世界各國為實(shí)現(xiàn)智能制造爭(zhēng)先出臺(tái)先進(jìn)制造戰(zhàn)略的大背景下,產(chǎn)品制造過程中信息世界和物理世界之間的交融成為了智能制造的主要瓶頸之一。而數(shù)字孿生的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)信息空間對(duì)物理世界的等價(jià)映射,該理念為突破上述瓶頸提供了思路。本文以某型飛機(jī)的總裝配生產(chǎn)線為例,對(duì)構(gòu)建飛機(jī)總裝配生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)。首先,設(shè)計(jì)了基于CPS格模型和Moore型有限狀態(tài)機(jī)的飛機(jī)總裝配生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)總體架構(gòu)。介紹了事件驅(qū)動(dòng)的CPS系統(tǒng)建模方法以及有限狀態(tài)機(jī)數(shù)學(xué)模型。結(jié)合某型飛機(jī)總裝配生產(chǎn)線的裝配現(xiàn)狀,改進(jìn)了 CPS格模型建模方法以及Moore型有限狀態(tài)機(jī)。借鑒CPS的五層架構(gòu),使用改進(jìn)后的CPS格模型以及Moore型有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)出了飛機(jī)總裝配生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)總體架構(gòu),給出了該架構(gòu)的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例,指明了該實(shí)例的實(shí)現(xiàn)由飛機(jī)總裝配現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)和飛機(jī)總裝配生產(chǎn)線可視化平臺(tái)組成。然后,設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)總裝配現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。根據(jù)某型飛機(jī)總裝配車間存在工業(yè)網(wǎng)與園區(qū)網(wǎng)不互聯(lián)的現(xiàn)狀,提出了中立區(qū)的概念實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)-園區(qū)網(wǎng)兩網(wǎng)融合,設(shè)計(jì)了中立區(qū)數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)以及各個(gè)設(shè)備的表結(jié)構(gòu)。從設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系、數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)流程、采集接口的開發(fā)和采集接口的使用四個(gè)方面對(duì)飛機(jī)總裝配現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行論述。之后,將數(shù)據(jù)從中立區(qū)裝配DNC服務(wù)器同步到了園區(qū)網(wǎng)裝配統(tǒng)計(jì)分析服務(wù)器。最后,設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)總裝配生產(chǎn)線可視化平臺(tái)。從平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)、技術(shù)流程以及平臺(tái)框架四個(gè)方面闡明了平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu),基于平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)及應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)總裝配生產(chǎn)線可視化平臺(tái),并對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了測(cè)試與展示,為企業(yè)構(gòu)建飛機(jī)總裝配生產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)提供了參考案例。
【圖文】：

認(rèn)為是數(shù)字孿生體的原型。逡逑２０１１年，Ｍｉｃｈａｅｌ邋Ｇｒｉｅｖｅｓ教授在《幾乎完美：通過ＰＬＭ驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新和精益產(chǎn)逡逑品》［９４】中正式提出數(shù)字孿生體的概念，并一直沿用至今［９５］。如圖１．２所示即為數(shù)逡逑字孿生體的概念模型，由三部分組成：物理空間的系統(tǒng)實(shí)體；虛擬空間的虛擬產(chǎn)逡逑品；物理空間和虛擬空間之間的數(shù)據(jù)和信息交互接口［９１］。數(shù)字孿生體概念模型將逡逑阿波羅項(xiàng)目中的孿生體數(shù)字化，并使該數(shù)字孿生體的所有組成要素與真實(shí)產(chǎn)品實(shí)邐？．逡逑體保持完全相同。在該概念模型中引入了虛擬空間，，并且將虛擬空間與物理空間逡逑建立數(shù)據(jù)上的聯(lián)系，使二者進(jìn)行交互，并明確的體現(xiàn)了虛實(shí)融合的理念。逡逑６逡逑

論述了數(shù)字孿生車間的系統(tǒng)組成、特點(diǎn)、運(yùn)行機(jī)制等。著重探究了基于車間孿生逡逑數(shù)據(jù)的車間物理世界和信息世界的交融理論和實(shí)現(xiàn)方法，為數(shù)字孿生在生產(chǎn)制造逡逑環(huán)節(jié)進(jìn)行應(yīng)用提供了參考，圖１．４即為數(shù)字孿生車間主要系統(tǒng)組成。逡逑８逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V262.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2711206