面向智能终端结构件加工的数字孪生车间关键技术研究及应用

发布时间：2025-07-03 02:54

　　近年来,我国提出“中国制造2025”战略,大力推动智能制造新模式探索,助力制造业升级转型。智能车间作为智能制造的应用落地,其“智能”特征主要体现在科学规划与持续优化能力。本文以某智能终端结构件加工车间为对象,开展数字孪生车间关键技术研究及应用,为车间建设规划和生产执行提供决策支持。首先综合众多虚拟车间建设实践经验,面向智能终端结构件加工车间,给出数字孪生车间总体框架。构建数字孪生模型,数字化模拟车间中生产线、AGV物流、立体仓库运行及交互过程,通过对产能、资源利用率等关键性能指标综合定量分析,实现车间生产物流规划仿真验证和优化。其次,将数字孪生模型应用于生产计划可执行性分析。研究不确定系统生产计划风险评估模型,给出一种综合随机仿真、神经网络、遗传算法的混合智能算法,实现并行流水线车间生产计划的风险评估和优化。然后,研究实时数据驱动的仿真运行机制,以数字孪生模型为载体,通过集成物理车间数据采集与监控系统、制造执行系统数据,构建在线仿真模型,实现车间实时状态还原和透明管控。最后,综合考虑任务分配和全局路径规划问题,构建智能车间物流调度模型。在此基础上,面向简单物流网络,设计基于仿真和支持向量...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1仿真优化过程

8华中科技大学硕士学位论文图1-1仿真优化过程仿真优化问题的性能指标一般可表示为仿真的一个或多个输出结果f(X,ω)与决策参数X的函数，即P(X,f(X,ω))，由于系统存在随机因素ω,通常以其期望值E[L(X,f(X,ω))|X]作为度量，此时仿真优....

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[21][22]。图1-2仿真优化方法分类汇总数字孪生车间不仅仅对仿真建模的实时性提出了更高要求，对仿真运行优化方法的适应性也给出了巨大的挑战。当数字孪生模型随着实际系统不断发生状态变化

图1-3强化学习、物理工厂、数字孪生融合的概念模型

[26]。图1-3强化学习、物理工厂、数字孪生融合的概念模型

图1-4本文的各章节内容与组织结构

生产过程运行可视化和适应性物流调度等方面，开展数字孪生车间关键技术研究和应用。本文的各章节内容与组织结构如图1-4所示。图1-4本文的各章节内容与组织结构第一章，绪论。首先对本论文的课题来源、研究背景以及目的意义进行介绍，然后从仿真的视角描述了数字孪生的研究历程、研究现状和....

本文编号：4055653