阅读说明：本技术 一种面向制造的深度数字孪生系统 (Depth digital twin system for manufacturing ) 是由 鲍劲松 刘世民 孙学民 许敏俊 沈慧 丁志昆 顾星海 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种面向制造的深度数字孪生系统,属于智能制造系统技术领域；一种面向制造的深度数字孪生系统,包括有数字阴影推理模块、虚实交互强化模块和迁移泛化模块,以知识模型的方法构建数字孪生系统的数字阴影,并在数字阴影阶段进行数据分析与推理,支持现场加工决策；通过数字孪生虚实交互的过程,孪生空间不断对加工过程的动态变化进行反馈与学习,强化孪生空间的决策能力；可以根据系统任务的变化及场景的变化,快速构建系统的几何、知识及决策模型,具有较强的自适应性；本发明有效提高了制造系统对制造任务的适应性,满足了多种制造任务的要求,强化了智能制造系统的精度。(The invention discloses a depth digital twinning system for manufacturing, belonging to the technical field of intelligent manufacturing systems; a manufacturing-oriented deep digital twin system comprises a digital shadow reasoning module, a virtual-real interaction strengthening module and a migration generalization module, wherein the digital shadow of the digital twin system is constructed by a knowledge model method, data analysis and reasoning are carried out in a digital shadow stage, and a field processing decision is supported; through the process of digital twin virtual-real interaction, the twin space continuously feeds back and learns the dynamic change of the machining process, and the decision capability of the twin space is strengthened; the system can quickly construct a geometric, knowledge and decision model of the system according to the change of system tasks and the change of scenes, and has strong adaptivity; the invention effectively improves the adaptability of the manufacturing system to the manufacturing tasks, meets the requirements of various manufacturing tasks and strengthens the precision of the intelligent manufacturing system.)

一种面向制造的深度数字孪生系统

技术领域

本发明涉及智能制造系统技术领域，特别是涉及一种面向制造的深度数字孪生系统。

背景技术

随着工业物联网、工业大数据、人工智能等新一代信息技术的快速发展与落地应用，以及美国工业互联网、德国工业4.0等各国制造发展战略的提出，大力推行智能制造成为全球制造业竞相发展的方向。在制造企业内部落实智能制造的难题之一就是如何实现信息物理的融合。通过集成DT(数字孪生)、VR/AR(虚拟现实/增强现实)、IoTs(物联网及其服务)等技术，形成了虚实融合的制造系统，该系统具备强大的感知、计算及操控能力，可以实现作业过程的精细管控、降低对工人经验的依赖、提升复杂人工作业的智能化。DT作为CPS(信息物理系统)的一项关键使能技术，近年来受到了广泛的关注。在众多概念当中，由陶飞给出的数字孪生定义较为全面：数字孪生是一种集成多物理、多尺度、多学科属性，具有实时同步、忠实映射、高保真度特性，能够实现物理世界与信息世界交互与融合的技术手段。

目前，DT在制造业中已经得到了初步探索性应用，且具有良好的应用效果。但是，面对未来数字孪生更加广泛和深度的应用，需要我们更加深入的去研究数字孪生的理论基础和应用价值；鉴于此，本发明以如何实现智能制造，深度落实DT的理论和方法应用为研究背景，融合了深度学习方法及功能，类比到数字孪生的应用中，提出了一种面向制造的深度数字孪生系统。

发明内容

本发明的目的在于提高制造系统对制造任务的适应性，满足多种制造任务的要求，强化智能制造系统的精度而提出的一种面向制造的深度数字孪生系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种面向制造的深度数字孪生系统，包括有数字孪生主系统，所述数字孪生主系统包括有数字阴影推理模块、虚实交互强化模块和迁移泛化模块；

数字阴影推理模块，以知识模型的方法构建数字孪生主系统的数字阴影，并在数字阴影阶段进行数据分析与推理，支持现场加工决策；

虚实交互强化模块，通过分析数字孪生虚实交互的过程，孪生空间不断对加工过程的动态变化进行反馈与学习，强化孪生空间的决策能力；

迁移泛化模块，针对不同类别、不同场景的加工要求，数字孪生主系统根据采集的数据，实时分析新场景下的关键要素，并通过历史的加工系统信息，快速自适应调整与构建数字孪生主系统。

优选地，所述数字阴影推理模块，包括数字阴影推理过程，是通过分析知识模型组成的数字阴影，并结合知识推理的相关方法，快速形成数字孪生主系统的决策机制。

优选地，所述虚实交互强化模块，包括有虚实交互强化过程，是数字孪生主系统通过分析虚实融合过程中的交互过程，识别出交互过程中的有效流程，并深度强化虚拟空间与物理空间的操作。

优选地，所述迁移泛化模块，包括迁移泛化过程，可以根据数字孪生主系统任务及场景的变化，快速构建数字孪生主系统的几何、知识及决策模型。

与现有技术相比，本发明提供了一种面向制造的深度数字孪生系统，具备以下有益效果：

本发明将虚实交互中的数据传输的感知变量形成知识进行推理，通过虚实融合操作强化物理空间与虚拟空间，且可根据不同加工要求的进行调整，系统泛化性能强和扩展性强，促进制造系统向高精度制造发展。

综上所述，本发明有效提高了制造系统对制造任务的适应性，满足了多种制造任务的要求，强化了智能制造系统的精度。

附图说明

图1为本发明提出的一种面向制造的深度数字孪生系统的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

请参阅图1，一种面向制造的深度数字孪生系统，包括有数字孪生主系统，数字孪生主系统包括有数字阴影推理模块、虚实交互强化模块和迁移泛化模块；

数字阴影推理模块，以知识模型的方法构建数字孪生主系统的数字阴影，并在数字阴影阶段进行数据分析与推理，支持现场加工决策；

虚实交互强化模块，通过分析数字孪生虚实交互的过程，孪生空间不断对加工过程的动态变化进行反馈与学习，强化孪生空间的决策能力；

迁移泛化模块，针对不同类别、不同场景的加工要求，数字孪生主系统根据采集的数据，实时分析新场景下的关键要素，并通过历史的加工系统信息，快速自适应调整与构建数字孪生主系统。

数字阴影推理模块，包括数字阴影推理过程，是通过分析知识模型组成的数字阴影，并结合知识推理的相关方法，快速形成数字孪生主系统的决策机制。

虚实交互强化模块，包括有虚实交互强化过程，是数字孪生主系统通过分析虚实融合过程中的交互过程，识别出交互过程中的有效流程，并深度强化虚拟空间与物理空间的操作。

迁移泛化模块，包括迁移泛化过程，可以根据数字孪生主系统任务及场景的变化，快速构建数字孪生主系统的几何、知识及决策模型。

本发明将虚实交互中的数据传输的感知变量形成知识进行推理，通过虚实融合操作强化物理空间与虚拟空间，且可根据不同加工要求的进行调整，系统泛化性能强和扩展性强，促进制造系统向高精度制造发展。综上所述，本发明有效提高了制造系统对制造任务的适应性，满足了多种制造任务的要求，强化了智能制造系统的精度。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。