基于Digital Twin模型的3C非標(biāo)檢測(cè)設(shè)備精益優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著3C(Computer\Communication\Consumer Electronic)設(shè)備的普及，3C非標(biāo)檢測(cè)設(shè)備業(yè)迅速發(fā)展，設(shè)備設(shè)計(jì)、制造及優(yōu)化的質(zhì)量與成本越來(lái)越得到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。目前針對(duì)3C非標(biāo)檢測(cè)設(shè)備還未建立統(tǒng)一的數(shù)字優(yōu)化模型且應(yīng)用于設(shè)備精益優(yōu)化。針對(duì)以上所述的模型及優(yōu)化問(wèn)題，本文提出了一種基于Digital Twin模型的3C非標(biāo)檢測(cè)設(shè)備精益優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
　　首先，為滿足非標(biāo)設(shè)備整體多領(lǐng)域的優(yōu)化，提出了采

2、用多領(lǐng)域建模工具實(shí)現(xiàn)非標(biāo)設(shè)備Digital Twin模型的創(chuàng)建方案，該模型包括信息模塊、數(shù)學(xué)模塊、三維模型模塊，信息模塊描述設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備數(shù)學(xué)模型等之間的關(guān)系，參數(shù)優(yōu)化后的數(shù)學(xué)模型模塊應(yīng)用于設(shè)備的精益優(yōu)化設(shè)計(jì)，三維模型模塊主要應(yīng)用于模型直觀的動(dòng)畫(huà)仿真及其結(jié)構(gòu)參數(shù)獲取，完善后的Digital Twin模型為設(shè)備的精益優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了模型支持。
　　其次，為實(shí)現(xiàn)Digital Twin模型真實(shí)反映設(shè)備運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控

3、手段獲取設(shè)備運(yùn)行工況數(shù)據(jù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)完成模型參數(shù)優(yōu)化及模型驗(yàn)證，提高了模型與正常運(yùn)行設(shè)備的契合度。其中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于根據(jù)信息模型結(jié)構(gòu)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)中;針對(duì)難測(cè)移動(dòng)位置的數(shù)據(jù)獲取提出了Wifi模塊+控制芯片+傳感器的數(shù)據(jù)獲取方案。
　　然后，確定了基于Digital Twin模型與設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的精益優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了Digital Twin模型中數(shù)學(xué)模型模塊基于設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)的模型驗(yàn)證與參數(shù)優(yōu)化方法，同時(shí)闡述了

4、3C非標(biāo)設(shè)備整體多目標(biāo)優(yōu)化中解析解耦與精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)解耦方法，完善了基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備成本與設(shè)備性能的最優(yōu)組合。
　　最后，以蘇州某非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備企業(yè)的推力機(jī)為研究對(duì)象，結(jié)合上述模型的創(chuàng)建方案創(chuàng)建該設(shè)備Digital Twin模型，根據(jù)該設(shè)備信息模型創(chuàng)建該設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)并實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)與提取，綜合多目標(biāo)遺傳算法實(shí)現(xiàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)與控制參數(shù)的優(yōu)化，在成本未大幅提高的基礎(chǔ)上使得設(shè)備穩(wěn)定性提高20％左右，提高了