【摘 要】
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随着全球性竞争加强、企业规模扩大、客户需求提高等,包装印刷企业在生产过程管控等方面面临新挑战。贺卡印刷车间是典型离散制造车间,面临着快速响应、柔性化等需求压力,由于车间生产信息采集、交互不够全面,导致车间监视不及时。数字孪生是一种实现制造物理-信息世界交互融合从而监视、管控车间的有效途径。本文基于数字孪生技术,面向生产要素监视,融合生产要素、实时-历史数据对贺卡印刷车间建模,构建车间生产要素监视视
【基金项目】
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同暨南大学机器人智能技术研究院合作研究的《MES 系统关键算法研究与软件模块开发》项目
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随着全球性竞争加强、企业规模扩大、客户需求提高等,包装印刷企业在生产过程管控等方面面临新挑战。贺卡印刷车间是典型离散制造车间,面临着快速响应、柔性化等需求压力,由于车间生产信息采集、交互不够全面,导致车间监视不及时。数字孪生是一种实现制造物理-信息世界交互融合从而监视、管控车间的有效途径。本文基于数字孪生技术,面向生产要素监视,融合生产要素、实时-历史数据对贺卡印刷车间建模,构建车间生产要素监视视图,以及时掌握监测工序生产情况,进而提高车间管控能力。具体研究内容如下:1.针对贺卡印刷车间的生产特点和生产过程管理与控制需求,设计了贺卡印刷车间生产要素监视架构,构建了面向生产要素监视的贺卡印刷车间数字孪生模型,包括基于本体知识构建的车间生产资源和生产规则语义本体模型、利用XML Schema构建的数据本体模型、利用高级Petri网构建的工序生产和组件生产行为规则模型。2.分析工序完工时间影响因素,融合“人-机-物-工艺”等生产要素、实时-历史数据,利用回归分析、神经网络、支撑向量回归算法,构建工序完工时间预测模型;分析预测结果,得出支持向量回归更适用于工序完工时间预测的结论。3.基于语义本体模型、数据本体模型利用XML传递数据,将行为规则模型中的逻辑转化为代码,编写工序完工时间预测脚本,开发贺卡印刷车间生产要素监视视图软件,验证了贺卡印刷车间数字孪生模型的有效性。
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