基于Digital Twin模型的3C非標檢測設備精益優(yōu)化設計研究.pdf

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

2、用多領域建模工具實現(xiàn)非標設備Digital Twin模型的創(chuàng)建方案，該模型包括信息模塊、數(shù)學模塊、三維模型模塊，信息模塊描述設備結(jié)構(gòu)、設備參數(shù)、設備數(shù)學模型等之間的關(guān)系，參數(shù)優(yōu)化后的數(shù)學模型模塊應用于設備的精益優(yōu)化設計，三維模型模塊主要應用于模型直觀的動畫仿真及其結(jié)構(gòu)參數(shù)獲取，完善后的Digital Twin模型為設備的精益優(yōu)化設計提供了模型支持。
　　其次，為實現(xiàn)Digital Twin模型真實反映設備運行時的狀態(tài)，采用遠程監(jiān)控

3、手段獲取設備運行工況數(shù)據(jù)及設備運行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)完成模型參數(shù)優(yōu)化及模型驗證，提高了模型與正常運行設備的契合度。其中數(shù)據(jù)存儲于根據(jù)信息模型結(jié)構(gòu)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫中;針對難測移動位置的數(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模型與設備監(jiān)控數(shù)據(jù)的精益優(yōu)化設計方案，詳細介紹了Digital Twin模型中數(shù)學模型模塊基于設備運維數(shù)據(jù)的模型驗證與參數(shù)優(yōu)化方法，同時闡述了

4、3C非標設備整體多目標優(yōu)化中解析解耦與精簡結(jié)構(gòu)解耦方法，完善了基于遺傳算法的多目標優(yōu)化，實現(xiàn)了設備成本與設備性能的最優(yōu)組合。
　　最后，以蘇州某非標自動化設備企業(yè)的推力機為研究對象，結(jié)合上述模型的創(chuàng)建方案創(chuàng)建該設備Digital Twin模型，根據(jù)該設備信息模型創(chuàng)建該設備的數(shù)據(jù)庫并實現(xiàn)設備運行數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的存儲與提取，綜合多目標遺傳算法實現(xiàn)設備的結(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上使得設備穩(wěn)定性提高20％左右，提高了