[发明专利]生产线工艺仿真优化方法及系统

说明书

本申请涉及一种生产线工艺仿真优化方法及系统，其方法包括：基于物理生产线建立虚拟生产线的生产线仿真模型；采集所述物理生产线的设备当前运行状态数据和设备历史运行状态数据；基于所述设备历史运行状态数据、所述设备当前运行状态数据和设备目标运行状态数据对所述物理生产线和所述虚拟生产线进行数据同步；基于数据同步后的所述虚拟生产线对所述生产线仿真模型进行实时仿真优化，得到仿真优化结果，并根据所述仿真优化结果生成优化控制指令；向所述物理生产线输出所述优化控制指令，用以对所述物理生产线进行优化控制。本申请具有实现批量生产模式与小样试产模式之间的协调优化控制的效果。

技术领域

本申请涉及离散制造的技术领域，尤其是涉及一种生产线工艺仿真优化方法及系统。

背景技术

离散制造是指生产过程中基本上没有发生物质改变，只是物料的形状和组合发生改变，即最终产品是由各种物料装配而成，并且产品与所需物料之间具有确定的数量比例。其典型行业有军工制造业、机械制造业、汽车制造业、家电制造业等。

例如，某些军工数字化生产线制造过程属于典型离散制造过程，既需要进行成熟型号的批量化生产，又需要进行科研型号的小批量试产，使变产成为军工生产企业一种典型的特征。

但是，科研型号试产的小批量、多品种特征会给企业生产组织过程中的制造资源配置、工序能力与负荷平衡、同步性制造节拍控制、成套性节点计划、制造成本控制与优化等方面带来困难，导致制造周期的延长、资源的浪费以及生产成本的增加。因此，亟需解决军工数字化生产线制造过程中科研型号的批量化生产所带来的上述问题，以实现批量生产模式与小样试产模式之间的协调优化控制。

发明内容

为了实现批量生产模式与小样试产模式之间的协调优化控制，本申请提供一种生产线工艺仿真优化方法及系统。

第一方面，本申请提供一种生产线工艺仿真优化方法，采用如下的技术方案：

一种生产线工艺仿真优化方法，包括：

基于物理生产线建立虚拟生产线的生产线仿真模型；

采集所述物理生产线的设备当前运行状态数据和设备历史运行状态数据；

基于所述设备历史运行状态数据、所述设备当前运行状态数据和设备目标运行状态数据对所述物理生产线和所述虚拟生产线进行数据同步；

基于数据同步后的所述虚拟生产线对所述生产线仿真模型进行实时仿真优化，得到仿真优化结果，并根据所述仿真优化结果生成优化控制指令；

向所述物理生产线输出所述优化控制指令，用以对所述物理生产线进行优化控制。

可选的，所述设备当前运行状态数据包括设备故障状态、当前执行的控制指令和设备当前工位的加工时间；所述设备历史运行状态数据包括设备当前工位的历史加工时间；所述设备目标运行状态数据包括设备当前接收的控制指令和目标工位的运行状态。

可选的，所述基于所述设备历史运行状态数据、所述设备当前运行状态数据和设备目标运行状态数据对所述物理生产线和所述虚拟生产线进行数据同步包括：

将不同类别的所述设备历史运行状态数据、所述设备当前运行状态数据和设备目标运行状态数据分配到对应的边缘计算节点，分别计算所述物理生产线和所述虚拟生产线的生产节拍，若二者的生产节拍不一致，则对所述虚拟生产线的生产节拍进行调节。

可选的，在所述分别计算所述物理生产线和所述虚拟生产线的生产节拍之前，还包括：

对属于同一边缘计算节点的所述设备历史运行状态数据和所述设备当前运行状态数据进行数据清洗；

将数据清洗后的所述设备历史运行状态数据、所述设备当前运行状态数据和所述设备目标运行状态数据转换为与所述生产线仿真模型定义的数据接口相匹配的数据格式。