[发明专利]一种基于标识解析体系的大米供应链数字孪生模型构建方法

说明书

本发明提出一种基于标识解析体系的大米供应链数字孪生模型构建方法，涉及互联网、三维建模仿真、数据通信等技术领域。针对现有大米加工生产供应链所存在的监测困难、管理难度大、风险掌控等问题，本发明构建了包括物理空间、工业互联网标识解析数据平台、数字孪生系统三大模块的大米供应链数字孪生模型，在孪生系统上构建综合管控台，物理空间采集的数据上传至标识解析数据平台，通过综合管控台实现数字孪生系统与物理空间的数据交互与传递。本发明极大程度上实现了大米供应链全过程的实时监测、管理与模型优化，实现了供应链的实时可视化，提高了供应链鲁棒性，降低了供应链发生风险的几率。

技术领域

本发明涉及互联网、三维建模仿真、数据通信等技术领域，具体涉及一种基于标识解析体系的大米供应链数字孪生模型构建方法。

背景技术

随着国家经济的飞速发展以及国家政策的支持，国民的生活水平得到不断地提升。就传统的粮食加工行业，不论是装备制造还是加工过程，一直以来对信息化的需求不高，但随着近些年来规模化粮食加工业的兴起以及工业4.0概念的逐步普及，粮食加工装备行业出现了一些新的变化，其随着物联网、大数据、移动终端应用等新一轮信息技术的发展，陆续出现了智能化加工装备，通过生产设备间的信息互联，实现生产指挥更及时、准确、高效，为未来智慧加工业的建设提供了可能。近年来，对粮食风险管控、粮食安全保障目标提出了更高的要求。

数字孪生技术作为推动制造企业智能化转型，是促进数字经济化发展的关键，在此背景下迅速成为了生产制造业和科研学术界的研究热点。数字孪生的理念与技术最初就是在生产制造业形成，随着建模仿真与控制技术的进步，数字孪生迅速在城市、农业、建筑等10余领域、50多个方向快速推广。将数字孪生技术推广到粮食生产加工行业，可快速推进产业发展的进程。数字孪生技术采用多物理场仿真、个性化定制设计、全生命周期运维，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，为物理实体增加或扩展新的功能。此外，孪生虚拟模型不仅能对物理实体实际行为进行多维度的刻画，也能达到虚实共生，把物理设备的属性映射到虚拟空间中，可加快人们对物理实体的认知，从而实现对物理对象的监控、仿真、预测、优化等功能服务和应用需求。将数字孪生技术应用在粮食加工制造业，发展前景广阔。数字孪生技术的出现对当今粮食加工制造业产生的问题提供了有效的解决方案，其具有的使用便捷、方便创新、全方面测量、分析和预测能力、提升效率和生产力等特性，对于未来的决策能够提供有价值的参考。

大米亦称水稻，是稻谷经清理、砻谷、碾米、成品整理等工序后制成的食物。大米是中国大部分地区人民的主要食品。大米供应链在食品供应链中具有典型性，其包括收购、运输、加工、仓储、包装、物流、销售等环节，因此选择以大米供应链为研究对象，可利用推广到其他粮油品种的研究。

发明内容

本发明的目的是：现有大米加工生产供应链存在监测困难、管理难度大、风险掌控难等问题，应用工业互联网、数字孪生、三维建模等新一代信息技术构建大米供应链数字孪生模型，利用所构建模型实现大米供应链全过程的实时监测、管理与模型优化。为了实现上述目的，本发明提供了一种基于标识解析体系的大米供应链数字孪生模型构建方法，在数字孪生模型构建中引入工业互联网标识解析二级节点数据平台和综合管控系统以及高保真的生产线三维建模，极大程度上实现了大米供应链全过程的实时监测、管理与模型优化，提升了大米供应链智能化进程。

本发明的基于标识解析体系的大米供应链数字孪生模型构建方法，包括如下步骤：

步骤一：基于Unity3D软件建立大米供应链的数字孪生系统的虚拟仿真模型；

建立所述的虚拟仿真模型时，将大米供应链分为原粮收购运输、原粮仓储、原粮运输、原粮加工、成米运输、成米仓储、成米打包运输、以及成米销售八个环节；其中，使用粒子流体模型对大米建模，将大米建模为球体，并赋予物理属性，采用不同指示颜色对大米进行渲染，展现不同环节大米的状态。

步骤二：设计基于工业互联网标识解析二级节点数据平台的数据规范方法；