【摘 要】
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随着人们可持续发展意识的增强,传统制造业正深刻重塑并向绿色化、服务化、智能化转型。制造企业相继运用各种先进信息化技术(云计算、信息物理系统(Cyber-Physical Systems,
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随着人们可持续发展意识的增强,传统制造业正深刻重塑并向绿色化、服务化、智能化转型。制造企业相继运用各种先进信息化技术(云计算、信息物理系统(Cyber-Physical Systems,CPS)、物联网(Internet of Things,IoT)、仿真建模、数字孪生)来解决可持续制造中的各类问题。本文基于数字孪生技术,提出了一种将物料清单(Bill of Materials,BOM)数据、能耗物料清单(Energy Consumption Bill of Materials,ECBOM)数据作为数据纽带,以虚拟空间和物理空间不同元素能耗特征融合为目的的综合评估方法,该方法以数据纽带贯穿于制造服务全生命周期,有效的实现了物理空间要素的融合和虚拟空间模型的融合,主要的研究内容如下:(1)根据能耗评估的发展历程,分析了产品制造能耗评估到制造服务能耗评估不同阶段的评估过程,并以此为基础构建了基于数字孪生的制造服务能耗评估框架。(2)总结了基于数字孪生的制造服务能耗评估方法在虚实融合下的特点,并以物理空间要素、虚拟空间模型、数据纽带为主要研究对象,对虚实交互融合下的制造服务能耗评估进行了分析。(3)构建了基于数字孪生的五维能耗评估模型,提出了多BOM视图的ECBOM转化方法,并以BOM、ECBOM为数据纽带,设计了物理空间信息上传-虚拟空间指令下达的实时反馈机制。(4)通过分析某机床传动机构制造服务过程的EBOM、PBOM、MBOM转化过程及ECBOM的制作过程,进一步证明了BOM、ECBOM作为数据纽带为虚拟空间和物理空间不同元素能耗特征的综合评估提供了信息化手段。
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