产品数字孪生体的内涵、体系结构及其发展趋势

数字孪生技术被认为是实现信息物理系统的核心关键技术,作为数字孪生技术在产品研发过程具体应用的产品数字孪生体,目前其研究尚处于探索阶段,研究成果相对较少且缺乏系统性。为此首先回顾了数字孪生体的产生背景,在此基础上提出了数字孪生技术的概念,然后对产品数字孪生体的内涵进行了系统阐述,建立了产品数字孪生体的体系结构,并给出了产品数字孪生体在产品设计阶段、制造阶段和服务阶段的实施途径,最后指出了产品数字孪生体的发展趋势。

复杂产品装配现场动态实时可视化监控系统

为了解决复杂产品装配现场动态数据实时采集和组织复杂、实时监控困难等问题,引入工作流管理和电子看板技术,构建了一个面向复杂产品装配车间现场的动态实时可视化监控系统,建立了系统的运行流程和功能结构,阐述了基于流程和日常事务的动态数据采集模型构建、动态数据实时采集、动态数据组织模型构建、基于工位布局的车间现场可视化监控等关键实现技术。该系统以装配流程和日常事务为核心,实现了复杂产品装配车间现场的动态、实时、可视化监控和精细化管理。目前所开发的系统已在航天某所正式上线运行,应用效果良好。

复杂产品装配物料精细化管控系统

针对复杂产品总装过程中物流高度离散、物料信息动态跟踪困难、可追溯性差等问题,提出一种基于无线射频识别和流程的复杂产品装配物料精细化管控方法,阐述了基于日作业计划的物料配送策略、基于无线射频识别和状态协调的总装物流精细化过程控制、基于无线射频识别的物料动态信息实时采集等关键实现技术。该方法通过引入无线射频识别技术,实现了基于无线射频识别的物料智能标识,并以物料多层次关联模型为基础,通过"装配计划—装配任务—日作业计划"三级管控机制实现了装配物料的精细化管控,为后续质量问题追溯提供了全面、准确、实时的相关数据支撑。设计开发了复杂产品装配物料精细化管控系统,并在航天某企业得到工程应用,效果良好。

基于流程的复杂产品装配车间现场监控技术

针对复杂产品装配车间的现场实时监控难题,提出一种基于流程的复杂产品装配车间现场监控技术。分析了复杂产品的日作业计划控制流程,提出基于日作业计划的车间现场数据管理模型。提出数据获取、数据处理、数据匹配3层架构的可配置看板构建方法,并建立了基于装配工艺流程的车间现场监控模型。设计并开发了复杂产品装配车间监控看板系统,该监控系统具有实时性、可扩展性、流程化和精细化的特点,实现了复杂产品装配车间现场的精细化监控。设计并开发了软件系统,并结合实例对所提方法进行了有效验证。