申请/专利权人：北京航空航天大学;北京航天拓扑高科技有限责任公司

申请日：2022-01-12

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN114578766B

主分类号：G05B19/418

分类号：G05B19/418

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2022.06.21#实质审查的生效;2022.06.03#公开

摘要：本发明公开了一种飞控计算机硬件时变动态数字孪生总装方法，包括：建立飞控计算机硬件时变动态全流程脉动总装产线的孪生模型，并输入飞控计算机硬件的生产数据，在孪生系统汇总使各个装置和工位相互配合，共同实现飞控计算机硬件设备的脉动式总装流程，从而达到虚实联动的效果；结合故障风险评估方法实现孪生系统应对突发情况的动态调控，通过评估各个装置的故障风险等级，减少整个飞控计算机硬件装配设备中故障风险等级高的设备的调用频率，进而控制物理系统实现物料生产过程的时变动态全流程脉动总装。

主权项：1.一种飞控计算机硬件时变动态数字孪生总装方法，其特征在于，构建总装产线的数字孪生系统并结合故障风险评估方法调节设备的使用，包括以下步骤：步骤一：建立飞控计算机硬件装配时变动态全流程脉动总装产线的孪生模型，并输入飞控计算机硬件装备的生产数据；步骤二：结合故障风险评估方法实现动态调控，通过评估各个装置的故障风险等级，确定整个飞控计算机硬件装备中各故障风险等级的设备的调用频率，进而控制物理系统实现物料生产过程的时变动态全流程脉动总装；所述步骤一中，飞控计算机硬件装备脉动产线包括：物料运送AGV、辅助AGV、旋锁机械臂、抓取机械臂、库房、装配工位、转载工位、检测工位；各个装置和工位相互配合，共同实现飞控计算机硬件设备的脉动式总装流程，具体实现如下：①根据飞控计算机硬件装备物理模型建立孪生模型，得到的硬件设备装备和孪生模型构成的孪生系统运行流程为：首先物料运送AGV搬运物料出库，进入装配工位，在辅助AGV和旋锁机械臂、抓取机械臂的配合下完成装配过程，之后进入转载工位将物料转移到运输车上，同时物料运送AGV返回库房进行下一件物料的搬运，随后载有物料的运输车进入检测工位，在检测的同时装配工位进行第二件物料的安装，从而实现车间的脉动式生产；②采集物理模型的数据并输入孪生系统，驱动孪生模型运动；使用传感器提取飞控计算机硬件装备物理模型的数据包括：各AGV的运动速度，运动方向，机械臂的各个关节角，物料的位置信息，随后数据输入孪生系统中，孪生系统通过解析字符串提取相应的数据信息，并在孪生系统中以控制相应物体速度、方向角、位置的方式实现虚拟的孪生模型与物理模型的联动；所述步骤二具体实现如下：①建立风险评估数学模型，根据故障风险评估方法内容设置输入的五个参数，分别是设备服役进度，设备检修频率，设备此刻的运行稳定性，设备故障次数，设备震动频率，进而评估产线中各个设备的风险状态；②根据风险等级调控设备的调用频率，运用算法评估后将设备的故障风险分为五个等级：“风险低”、“风险较低”、“中风险”、“风险较高”、“风险高”；如果在工作中的设备故障风险等级属于“中风险”、“风险较高”、“风险高”，则相应延长该设备相关工序的脉动时间，同时将缩短故障风险较低的相关工序的脉动时间，从而保证整个产线的脉动时间不变；如果某设备在装配飞控计算机硬件设备的过程中发生故障停止工作，则系统会将其标记为“高风险”状态，启动备用设备替换故障设备，并降低所述故障设备所在工序之前的工序的脉动时间，从而为替换设备预留时间，避免装配零件的拥挤，替换为低故障风险设备后，缩短该工序的脉动时间，提高装配效率，从而保证总的脉动时间保持不变或变化小于阈值，根据设备故障风险调整设备调用概率和脉动时长，从而实现时变动态全流程脉动的效果。

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权利要求：

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