CN119165817A

CN119165817A - 一种可快速复制的数字化工厂和复制方法

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Publication number: CN119165817A
Application number: CN202411243635.4A
Authority: CN
Inventors: 蒋海兵; 蒋组元
Original assignee: Himit Shenzhen Technology Co ltd
Current assignee: Himit Shenzhen Technology Co ltd
Priority date: 2024-09-05
Filing date: 2024-09-05
Publication date: 2024-12-20
Anticipated expiration: 2044-09-05
Also published as: CN119165817B

Abstract

本申请涉及一种可快速复制的数字化工厂和复制方法，方法包括对被复制对象包括的第一设备对象进行分析；对复制对象包括的第二设备对象进行分析；基于标准工艺路线对第一工艺路线和第二工艺路线进行修正，得到第一修正工艺路线和第二修正工艺路线；根据第一修正工艺路线和第二修正工艺路线进行匹配，得到一次匹配结果；使用第一动作内容和第二动作内容对一次匹配结果进行校验，得到二次匹配结果；根据二次匹配结果将与第二设备对象匹配的第一设备对象的第一动作内容复制到第二设备对象。本申请公开的可快速复制的数字化工厂和复制方法，使用基于生产内容的匹配方式进行两个数字化工厂的内容复制，这种方式能够实现生产内容的快速转移。

Description

一种可快速复制的数字化工厂和复制方法

技术领域

本申请涉及数字化工厂技术领域，尤其是涉及一种可快速复制的数字化工厂和复制方法。

背景技术

数字化工厂以产品全生命周期的相关数据为基础，通过计算机虚拟环境对整个生产过程进行模拟的虚拟产品，该产品具有很高的价值，因为其和实际的生产过程直接关联，具有极高的指导意义。

在新的数字化工厂建设过程中，可以参考已经投入使用的数字化工厂，也就是采取复制方式，该种方式的优势在于能够快速进行部署和发现区别，但是数字化工厂涉及到大量的数字化内容，并且随着设备升级和技术迭代，也无法通过简单的复制粘贴方式来进行指导。

发明内容

本申请提供一种可快速复制的数字化工厂和复制方法，使用基于生产内容的匹配方式进行两个数字化工厂的内容复制，这种方式能够实现生产内容的快速转移。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，本申请提供了一种数字化工厂的复制方法，包括：

对被复制对象包括的第一设备对象进行分析，得到第一工艺路线和第一动作内容；

对复制对象包括的第二设备对象进行分析，得到第二工艺路线和第二动作内容；

基于标准工艺路线对第一工艺路线和第二工艺路线进行修正，得到第一修正工艺路线和第二修正工艺路线；

根据第一修正工艺路线和第二修正工艺路线进行匹配，得到一次匹配结果；

使用第一动作内容和第二动作内容对一次匹配结果进行校验，得到二次匹配结果；

根据二次匹配结果将与第二设备对象匹配的第一设备对象的第一动作内容复制到第二设备对象。

在第一方面的一种可能的实现方式中，得到第一工艺路线包括：

确定被复制对象包括的设备对象中的运输设备；

以运输设备为基准点创建运输路线，运输路线包括多条子运输路线；

将被复制对象包括的设备对象转为连接点，连接点至少与两条子运输路线连接；

确定子运输路线的方向并根据子运输路线的方向建立运输路线，得到多条运输路线；

对得到的多条运输路线进行方向分析并根据方向分析结果进行筛选，剩余一条或者多条运输路线；

剩余一条运输路线时，将该运输路线作为工艺路线，剩余多条运输路线时，将与选择指令指向的运输路线作为工艺路线。

在第一方面的一种可能的实现方式中，得到第一动作内容包括：

将第一设备对象放入三维坐标系中；

驱动第一设备对象进行动作并记录运动轨迹，得到三维运动轨迹路线。

在第一方面的一种可能的实现方式中，根据第一修正工艺路线和第二修正工艺路线进行匹配包括：

将第一修正工艺路线和第二修正工艺路线放入到同一个坐标系中；

调整第一修正工艺路线和第二修正工艺路线的节点位置，使第一修正工艺路线上与第二修正工艺路线上对应的节点重合；

以任意两个相邻的节点为参考对第一设备对象和第二设备对象进行分组，得到第一设备对象分组和第二设备对象分组；

分析第一设备对象分组和第二设备对象分组的对应关系并根据对应关系对节点重合进行调整。

在第一方面的一种可能的实现方式中，分析第一设备对象分组和第二设备对象分组的对应关系并根据对应关系对节点重合进行调整包括：

获取第一设备对象分组中的设备类型并排序，得到第一设备类型序列；

获取第二设备对象分组中的设备类型并排序，得到第二设备类型序列；

计算第一设备类型序列和第二设备类型序列的匹配度；

根据匹配度对节点重合进行调整。

在第一方面的一种可能的实现方式中，使用第一动作内容和第二动作内容对一次匹配结果进行校验包括：

得到一次匹配结果中的第一设备对象的第一动作内容和第二设备对象的第二动作内容；

计算第一动作内容和第二动作内容的相似度；

当第二动作内容和第一动作内容相似时，一次匹配结果通过校验，反之则对一次匹配结果对应的第一设备对象和第二设备对象进行标记。

在第一方面的一种可能的实现方式中，计算第一动作内容和第二动作内容的相似度时，还包括更换一次匹配结果的第一设备对象或者第二设备对象，在更换一次匹配结果的第一设备对象或者第二设备对象时，顺序序列上的一次匹配结果中的第一设备对象或者第二设备对象均进行更换。

第二方面，本申请提供了一种数字化工厂的复制装置，包括：

第一分析单元，用于对被复制对象包括的第一设备对象进行分析，得到第一工艺路线和第一动作内容；

第二分析单元，用于对复制对象包括的第二设备对象进行分析，得到第二工艺路线和第二动作内容；

修正单元，用于基于标准工艺路线对第一工艺路线和第二工艺路线进行修正，得到第一修正工艺路线和第二修正工艺路线；

匹配单元，用于根据第一修正工艺路线和第二修正工艺路线进行匹配，得到一次匹配结果；

校验单元，用于使用第一动作内容和第二动作内容对一次匹配结果进行校验，得到二次匹配结果；

复制单元，用于根据二次匹配结果将与第二设备对象匹配的第一设备对象的第一动作内容复制到第二设备对象。

第三方面，本申请提供了一种可快速复制的数字化工厂，所述数字化工厂包括：

一个或多个存储器，用于存储指令和数字化工厂内容；以及

一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令和数字化工厂内容，执行如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括：

程序，当所述程序被处理器运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。

第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括程序指令，当所述程序指令被计算设备运行时，如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。

第六方面，本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述各方面中所涉及的功能，例如，生成，接收，发送，或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。

该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。

在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦，分别设置在不同的设备上，通过有线或者无线的方式连接，或者处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。

附图说明

图1是本申请提供的一种数字化工厂的复制方法的步骤流程示意框图。

图2是本申请提供的一种得到第一修正工艺路线的示意图。

图3是本申请提供的一种得到第二修正工艺路线的示意图。

图4是本申请提供的一种连接两条子运输路线的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

本申请公开了一种数字化工厂的复制方法，请参阅图1，在一些例子中，本申请公开的数字化工厂的复制方法包括如下步骤：

S101，对被复制对象包括的第一设备对象进行分析，得到第一工艺路线和第一动作内容；

S102，对复制对象包括的第二设备对象进行分析，得到第二工艺路线和第二动作内容；

S103，基于标准工艺路线对第一工艺路线和第二工艺路线进行修正，得到第一修正工艺路线和第二修正工艺路线；

S104，根据第一修正工艺路线和第二修正工艺路线进行匹配，得到一次匹配结果；

S105，使用第一动作内容和第二动作内容对一次匹配结果进行校验，得到二次匹配结果；

S106，根据二次匹配结果将与第二设备对象匹配的第一设备对象的第一动作内容复制到第二设备对象。

步骤S101至步骤S106中的被复制对象指的是已经投入生产的数字化工厂，复制对象指的是没有投入生产的数字化工厂。对被复制对象包括的第一设备对象进行分析，得到第一工艺路线和第一动作内容，第一动作内容与第一设备对象关联，每一个第一设备对象均具有一个第一动作内容。

对复制对象包括的第二设备对象进行分析，得到第二工艺路线和第二动作内容，第二动作内容与第二设备对象关联，每一个第二设备对象均具有一个第二动作内容。

接着基于标准工艺路线对第一工艺路线和第二工艺路线进行修正，得到第一修正工艺路线（图2所示）和第二修正工艺路线（图3所示），标准工艺路线中仅存在横线与竖线，例如一条工艺路线中存在弯折段，那么基于标准工艺路线会将这个弯折段改为直线段，对第一工艺路线和第二工艺路线进行修正的目的是方便进行匹配。

根据第一修正工艺路线和第二修正工艺路线进行匹配，得到一次匹配结果后，使用第一动作内容和第二动作内容对一次匹配结果进行校验，得到二次匹配结果，最后根据二次匹配结果将与第二设备对象匹配的第一设备对象的第一动作内容复制到第二设备对象。

这样就能够实现第一设备对象的第一动作内容的准确转移。

得到第一工艺路线的具体方式是：

S201，确定被复制对象包括的设备对象中的运输设备；

S202，以运输设备为基准点创建运输路线，运输路线包括多条子运输路线；

S203，将被复制对象包括的设备对象转为连接点，连接点至少与两条子运输路线连接；

S204，确定子运输路线的方向并根据子运输路线的方向建立运输路线，得到多条运输路线；

S205，对得到的多条运输路线进行方向分析并根据方向分析结果进行筛选，剩余一条或者多条运输路线；

S206，剩余一条运输路线时，将该运输路线作为工艺路线，剩余多条运输路线时，将与选择指令指向的运输路线作为工艺路线。

请参阅图4，在步骤S201至步骤S206中，首先根据运输设备来创建运输路线，运输路线由多条子运输路线组成，因为中间还涉及到了加工设备。接着将被复制对象包括的设备对象转为连接点，连接点至少与两条子运输路线连接，此处转为连接点的设备对象加工设备。

然后确定子运输路线的方向并根据子运输路线的方向建立运输路线，得到多条运输路线，子运输路线的方向可能有一个，也可能有多个。

对得到的多条运输路线进行方向分析并根据方向分析结果进行筛选，剩余一条或者多条运输路线。

剩余一条运输路线时，将该运输路线作为工艺路线，剩余多条运输路线时，将与选择指令指向的运输路线作为工艺路线。选择指令在外部生成，一般由工作人员直接指定一条运输路线作为工艺路线。

得到第一动作内容的方式是：

将第一设备对象放入三维坐标系中；

得到第一工艺路线和第二动作内容的方式与上述内容中记载的方式相同，此处不再赘述。

根据第一修正工艺路线和第二修正工艺路线进行匹配的具体方式是：

S301，将第一修正工艺路线和第二修正工艺路线放入到同一个坐标系中；

S302，调整第一修正工艺路线和第二修正工艺路线的节点位置，使第一修正工艺路线上与第二修正工艺路线上对应的节点重合；

S303，以任意两个相邻的节点为参考对第一设备对象和第二设备对象进行分组，得到第一设备对象分组和第二设备对象分组；

S304，分析第一设备对象分组和第二设备对象分组的对应关系并根据对应关系对节点重合进行调整。

在上述方式中，首先调整节点（至少两条子运输路线的交点），接着根据节点对第一设备对象和第二设备对象进行分组，得到第一设备对象分组和第二设备对象分组，然后分析第一设备对象分组和第二设备对象分组的对应关系并根据对应关系对节点重合进行调整。

因为对于第一设备对象分组和第二设备对象分组而言，其涉及到的工艺路线应当相同或者相似。

分析第一设备对象分组和第二设备对象分组的对应关系并根据对应关系对节点重合进行调整如下：

计算第一设备类型序列和第二设备类型序列的匹配度；

根据匹配度对节点重合进行调整。

此处主要是根据第一设备类型序列和第二设备类型序列的匹配度来对节点重合进行调整，如果据匹配度满足要求，则匹配成功，如果不满足要求，则需要移动对应的节点，直至匹配度达到要求。

匹配度是一个数值，例如第一设备类型序列和第二设备类型序列在匹配时，第一设备类型序列（数量10个）中匹配成功的为8个，匹配度为0.8；第二设备类型序列（数量10个）中匹配成功的为9个，匹配度为0.9。

此时设定的匹配度是0.7，则说明匹配成功，如果此时设定的匹配度是0.，则说明匹配不成功，需要对节点重合进行调整。

使用第一动作内容和第二动作内容对一次匹配结果进行校验的方式是：

计算第一动作内容和第二动作内容的相似度；

第一动作内容和第二动作内容指的是第一设备对象和第二设备对象在生产过程之内执行动作时的轨迹，轨迹直接放入到坐标系中进行相似度计算，相似度计算时，首先移动第一动作内容和第二动作内容，使第一动作内容和第二动作内容尽可能重合，然后计算重合部分的占比，此时的占比使第一动作内容和第二动作内容均需要计算，并且与设定的数值进行比对，只有都大于设定的数值，才认为第一动作内容和第二动作内容的相似度符合要求。

重合时，主要两个点之间的距离小于设定值，则认为重合。并且，通过放大、缩小和转动等可以是重合部分的占比提高，也是允许的。

进一步地，计算第一动作内容和第二动作内容的相似度时，还包括更换一次匹配结果的第一设备对象或者第二设备对象，在更换一次匹配结果的第一设备对象或者第二设备对象时，顺序序列上的一次匹配结果中的第一设备对象或者第二设备对象均进行更换。

本申请还提供了一种数字化工厂的复制装置，包括：

进一步地，还包括：

第一确定单元，用于确定被复制对象包括的设备对象中的运输设备；

第一创建单元，用于以运输设备为基准点创建运输路线，运输路线包括多条子运输路线；

第二创建单元，用于将被复制对象包括的设备对象转为连接点，连接点至少与两条子运输路线连接；

第二确定单元，用于确定子运输路线的方向并根据子运输路线的方向建立运输路线，得到多条运输路线；

筛选单元，用于对得到的多条运输路线进行方向分析并根据方向分析结果进行筛选，剩余一条或者多条运输路线；

第一处理单元，用于剩余一条运输路线时，将该运输路线作为工艺路线，剩余多条运输路线时，将与选择指令指向的运输路线作为工艺路线。

进一步地，还包括：

第二处理单元，用于将第一设备对象放入三维坐标系中；

记录单元，用于驱动第一设备对象进行动作并记录运动轨迹，得到三维运动轨迹路线。

进一步地，还包括：

第三处理单元，用于将第一修正工艺路线和第二修正工艺路线放入到同一个坐标系中；

调整单元，用于调整第一修正工艺路线和第二修正工艺路线的节点位置，使第一修正工艺路线上与第二修正工艺路线上对应的节点重合；

分组单元，用于以任意两个相邻的节点为参考对第一设备对象和第二设备对象进行分组，得到第一设备对象分组和第二设备对象分组；

分析单元，用于分析第一设备对象分组和第二设备对象分组的对应关系并根据对应关系对节点重合进行调整。

进一步地，还包括：

第四处理单元，用于获取第一设备对象分组中的设备类型并排序，得到第一设备类型序列；

第五处理单元，用于获取第二设备对象分组中的设备类型并排序，得到第二设备类型序列；

第一计算单元，用于计算第一设备类型序列和第二设备类型序列的匹配度；

再调整单元，用于根据匹配度对节点重合进行调整。

进一步地，还包括：

数据获取单元，用于得到一次匹配结果中的第一设备对象的第一动作内容和第二设备对象的第二动作内容；

第二计算单元，用于计算第一动作内容和第二动作内容的相似度；

标记单元，用于当第二动作内容和第一动作内容相似时，一次匹配结果通过校验，反之则对一次匹配结果对应的第一设备对象和第二设备对象进行标记。

在一个例子中，以上任一装置中的单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个专用集成电路(application specificintegratedcircuit，ASIC)，或，一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)，或这些集成电路形式中至少两种的组合。

再如，当装置中的单元可以通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。

在本申请中可能出现的对各种消息/信息/设备/网元/系统/装置/动作/操作/流程/概念等各类客体进行了赋名，可以理解的是，这些具体的名称并不构成对相关客体的限定，所赋名称可随着场景，语境或者使用习惯等因素而变更，对本申请中技术术语的技术含义的理解，应主要从其在技术方案中所体现/执行的功能和技术效果来确定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

还应理解，在本申请的各个实施例中，第一、第二等只是为了表示多个对象是不同的。例如第一时间窗和第二时间窗只是为了表示出不同的时间窗。而不应该对时间窗的本身产生任何影响，上述的第一、第二等不应该对本申请的实施例造成任何限制。

还应理解，在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请还提供了一种可快速复制的数字化工厂，所述数字化工厂包括：

一个或多个存储器，用于存储指令和数字化工厂内容；以及

一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令和数字化工厂内容，执行如上述内容中记载的方法。

本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当该指令被执行时，以使得该终端设备和该网络设备执行对应于上述方法的终端设备和网络设备的操作。

本申请还提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于实现上述内容中所涉及的功能，例如，生成，接收，发送，或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。

上述任一处提到的处理器，可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制上述的反馈信息传输的方法的程序执行的集成电路。

在一种可能的设计中，该芯片系统还包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦，分别设置在不同的设备上，通过有线或者无线的方式连接，以支持该芯片系统实现上述实施例中的各种功能。或者，该处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。

可选地，该计算机指令被存储在存储器中。

可选地，该存储器为该芯片内的存储单元，如寄存器、缓存等，该存储器还可以是该终端内的位于该芯片外部的存储单元，如ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM等。

可以理解，本申请中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。

非易失性存储器可以是ROM、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM，EEPROM)或闪存。

易失性存储器可以是RAM，其用作外部高速缓存。RAM有多种不同的类型，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhancedSDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种数字化工厂的复制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的数字化工厂的复制方法，其特征在于，得到第一工艺路线包括：

确定被复制对象包括的设备对象中的运输设备；

3.根据权利要求1所述的数字化工厂的复制方法，其特征在于，得到第一动作内容包括：

将第一设备对象放入三维坐标系中；

4.根据权利要求1所述的数字化工厂的复制方法，其特征在于，根据第一修正工艺路线和第二修正工艺路线进行匹配包括：

5.根据权利要求4所述的数字化工厂的复制方法，其特征在于，分析第一设备对象分组和第二设备对象分组的对应关系并根据对应关系对节点重合进行调整包括：

计算第一设备类型序列和第二设备类型序列的匹配度；

根据匹配度对节点重合进行调整。

6.根据权利要求5所述的数字化工厂的复制方法，其特征在于，使用第一动作内容和第二动作内容对一次匹配结果进行校验包括：

计算第一动作内容和第二动作内容的相似度；

7.根据权利要求5所述的数字化工厂的复制方法，其特征在于，计算第一动作内容和第二动作内容的相似度时，还包括更换一次匹配结果的第一设备对象或者第二设备对象，在更换一次匹配结果的第一设备对象或者第二设备对象时，顺序序列上的一次匹配结果中的第一设备对象或者第二设备对象均进行更换。

8.一种数字化工厂的复制装置，其特征在于，包括：

9.一种可快速复制的数字化工厂，其特征在于，所述数字化工厂包括：

一个或多个存储器，用于存储指令和数字化工厂内容；以及

一个或多个处理器，用于从所述存储器中调用并运行所述指令和数字化工厂内容，执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括：

程序，当所述程序被处理器运行时，如权利要求1至7中任意一项所述的方法被执行。