基于数字孪生的总装车间质量智能管控决策应用技术

针对现场质量一致性不高、关键工装状态掌控难、综合效率低等问题,以总装自动化生产线为基础,利 用数字孪生技术研究基于数字孪生的总装车间质量智能管控决策。搭建基于数字孪生的某产品总装智能车间集成应 用总体架构,围绕变批量装配质量一致性管控技术、复杂工况下质量紧密相关的关键工装寿命预测技术等关键技术 进行阐述,设计产品装配过程的误差传递模型和关键工装的全生命周期的寿命孪生模型。结果表明：该技术实现了 生产过程质量一致性管控、关键工装寿命预测,形成精准、智能管控模式,促进产品装配质量管控从被动模式向自 主智能管控模式转变。     

基于数字孪生的质量管控技术研究进展

为解决一般的智能制造方案对产品质量控制时效性差、问题溯源效率低、不可预见性差等问题,提出一种基于数字孪生的质量管控技术。介绍数字孪生技术在产品质量管控中的应用及当前数字孪生模型构建所需要的关键技术,将当前质量管控技术路线与数字孪生驱动的质量管控方法进行比较。结果表明：将该技术引入复杂产品装配质量控制中,可实现复杂产品装配质量控制过程中的高性能、高一致性、可靠装配。     

数字孪生应用于装备质量管理的AHP-SWOT 分析

针对当前装备质量管理方面存在的预测精度较低、数据不够全面、虚实交互不充分等问题,利用SWOT 方法分析数字孪生技术应用于装备质量管理的优势、劣势、机会和威胁4 类战略指标。用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)对所有战略指标进行权重分析,构建战略强度坐标系,通过其重心所处的象限确定SO 机会型战略; 从5 方面对该技术的进一步发展提出对策建议。结果表明,该分析可为当前装备质量管理工作提供参考。     

基于数字孪生的机载光电探测系统性能退化建模研究

依据数字孪生模型的思想,提出了一套描述光电探测系统性能退化的模型体系,借助调制传递函数将子系统故障和退化对性能的影响统一映射到能量域,解决系统性能退化多场耦合的问题。在能量域模型基础上,基于动态贝叶斯网络(DBN)对系统性能退化规律建模,描述系统退化的动态过程和量化不确定性因素。仿真结果证明了所提方法的有效性。     

基于数字孪生的关键工装寿命预测综述

针对自动化产线关键工装资源的高可靠、可用问题,分析基于数字孪生的关键工装寿命预测问题。阐述 数字孪生的定义及发展,介绍关键工装寿命的概念和预测方法,对如何运用数字孪生技术实现关键工装寿命预测的 方法进行分析论述。分析结果表明：数字孪生技术应用于工装寿命预测领域是必要和可行的,可有效保障智能产线 的高效优质生产能力。     

基于数字孪生的卫星装备智能设计系统

“十四五”期间,卫星装备研制任务数量将逐年增加,卫星装备的复杂程度也不断提高。为改进以经验为主的卫星装备传统设计模式,解决卫星装备设计数据库标准化程度低、数据可继承性差、数据生命周期覆盖率差、生产试验运行数据与原始数据交互率低,导致设计效率低、研制成本高、维护升级困难等难题,提出一种基于数字孪生的卫星装备智能设计方法。将卫星装备按尺寸、载荷、特点分类归纳出卫星载荷条件、卫星装备功能模块、生产检测试验模块、运维模块组成的数据库。依据卫星尺寸、接口、载荷等条件根据计算规则驱动孪生出卫星装备数字功能模块,并自动装配成孪生模型,根据载荷的一些特殊条件对数字孪生模型功能模块进行智能联动调整,并可以将孪生模型计算结果、装备实物验证结果和当前孪生数字模型进行对比迭代和修正,不断提高孪生数字模型准确性,并可以通过孪生模型全生命周期数据监控,实时将实物维护改造信息同步映射到孪生模型,进一步提高卫星装备设计效率,缩短研制周期,削减研制成本。     

基于数字孪生的装配车间资源实时监控方法

针对装配车间人员位置不确定、设备信息采集滞后、环境数据管理分散等问题,提出一种基于数字孪生 (digital twin)的装配车间资源实时监控方法。分析装配车间数字孪生模型各层次的内涵和组成,建立5 层数字孪生模 型技术架构;在此基础上,对装配车间关键生产资源描述与表征、基于短距离无线信号强度叠加的人员工位在线监 测、装配车间监控指标体系与在线实时监控3 个关键技术方法实现进行详细阐述,并设计和开发实时监控系统。实 例验证结果表明：该方法能实现装配车间各类资源的实时、动态监控,具备有效性。     

基于无人协同博弈数字孪生的系统模型构建

基于无人协同博弈快速发展并临近实战的背景下,结合数字孪生技术构建无人协同博弈数字孪生系统模型,搭建无人智能博弈的系统结构体系,从而推进无人协同博弈孪生仿真的研究实践。基于KJ法,对相关战例进行归纳分析,进而对未来战争样式进行推演、对无人协同博弈系统要素和组织关系进行演绎推理。通过构建无人协同博弈矩阵、无人协同博弈函数、无人协同博弈优化方程矩阵,完成无人协同博弈态势感知及博弈方案优化模型构建,实现阶段博弈方案全局最优,结合数字孪生技术,从物理层、虚拟层、服务层、数据层、数据连接5个方面构建出无人协同博弈数字孪生结构模型,并梳理此模型的技术体系。为实现无人协同博弈的虚实同步,交互运行,智能决策优化提供理论框架,为未来无人作战体系构建提供参考。     

面向特种底盘的数字孪生混合诊断系统建模技术及应用

为有效解决特种车辆装备运维信息化程度低导致的故障检测排查困难等现实问题,提出了一种基于数字孪生的特种底盘混合诊断系统架构及系统建模技术。构建了包含多物理属性的数字孪生体模型,能精准反映远端车辆底盘的状态,实现了全方位的三维可视化监测;提出了一种融合智能检测、知识库诊断和人工专家诊断的混合诊断方法,相比现有方法能显著提高特种底盘的故障诊断效率和装备可靠性。分析了实际工况需求,制定了系统的技术、功能及通讯框架等顶层设计方案,为执行出车任务提供基于数字孪生体监测的混合诊断技术支撑;进一步设计实现了特种底盘混合诊断系统平台,实验验证了所提出架构的有效性。     

数字孪生技术在活动发射平台数字化演示系统中的应用

当今数字孪生技术越来越成熟,产品功能性能可以利用数字孪生技术在数字化模型中得到很好地体现。利用数字孪生技术将几何模型与产品仿真数据、控制逻辑有机融合,在三维实时渲染引擎的驱动下实现产品流程动作演示。提到的数字孪生技术主要利用Unity产品的PRESpective数字孪生工具构建而成,同时结合活动发射平台运动仿真数据、机电液控制系统,实现活动发射平台交互式动作演示,真实体现平台的运动位置、运动速度和运动轨迹等状态,为活动发射平台产品发射流程中的实际运动工况提供预示。     

自动化装箱线数字孪生模型构建方法

为提高生产线的工作效率和质量,提出一种自动化装箱线数字孪生模型。按照物理装箱及其工艺流程、 虚拟装箱线3 维模型构建、孪生数据的顺序,对装箱线数字孪生所需要的具体模型,以及孪生数据采集位置和内容、 对物理装箱线数据的采集与传输方式、数据向虚拟装箱线模型发送与解析等方式进行详细描述,并对数字孪生模型 在实际装箱线中的应用成效进行总结分析。该方法能实现对实体装箱线生产过程的实时监控和检测,并根据检测结 果对现有的装箱线进行修正与优化。     

基于LabVIEW软件的数据采集与分析系统

为降低传统实验仪器成本,扩充数据分析功能,设计了一套数据采集与分析系统。通过NI 6251数据采集卡实时采集信号,利用LabVIEW图形化编程语言开发了数据信号分析系统。结果表明,该系统能取代传统数采仪表,完成基本数据采集和基本信号分析和显示功能,系统具有人机交互界面友好、功能强大、易于扩展和维护等优点,可广泛应用于实验室虚拟实验平台和工业领域。     

无人机数据采集仿真接口的实现

数据采集接口是无人机飞控半物理仿真中必不可少的部分。详细叙述数据采集仿真接口的实现,重点介绍编写接口S-Function与tlc的方法,并给出数据采集接口在无人机飞控半物理仿真中的应用。实践表明:该数据采集接口可成功应用于无人机飞控半物理仿真,降低了仿真难度,并且在仿真代码的质量、使用内存、运行速度等多方面具有比较优势。     

基于EZ-USB的数据采集系统

基于EZ-USB的数据采集系统,外围含EZ-USB、PC机接口和供电电路,以保证EZ-USB正常工作和与上位机通信.软件分固件设计(初始化)、驱动及主机应用程序.采集的数据经调理电路送A/D模数转换,再由FIFO缓存器经EZ-USB送上位机处理.经算法变换后的数据,由D/A转换输出模拟信号,实现实时控制.     

基于LabVIEW的数字存储示波器设计

应用LabVIEW图形化编程软件,配备数据采集卡LabJackU12组建一台基于计算机的数字存储示波虚拟仪器。该虚拟仪器由电信号、数据采集模块及计算机编程软件组成,其画板图包括控件和指示器,而框图则由控件端子、节点、连线和指示器端子组成。虚拟仪器通过离散傅里叶变换、周期信号有效值计算、两种同频率信号的相位差计算、频率的测定完成运行。