車間數(shù)字孿生參考架構(gòu)包括物理車間、車間數(shù)字實(shí)體、車間數(shù)字孿生應(yīng)用,以及各部分間的信息交 互,見圖1。

———物理車間:由車間實(shí)體和關(guān)聯(lián)關(guān)系組成,車間實(shí)體包括操作人員、制造設(shè)備、物料、環(huán)境等;關(guān)聯(lián) 關(guān)系包括車間布局、操作流程、工藝流程、物料分配等。

———車間數(shù)字實(shí)體:包括孿生數(shù)據(jù)和數(shù)字模型。

———車間數(shù)字孿生應(yīng)用:基于物理車間和車間數(shù)字實(shí)體實(shí)現(xiàn)的車間管控應(yīng)用,包括但不限于排產(chǎn)調(diào) 度、物流管理、工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制、設(shè)備管理、產(chǎn)線重構(gòu)、能耗管理、生產(chǎn)管控、安全管控等。

———信息交互:車間數(shù)字孿生各部分之間以及車間數(shù)字孿生與企業(yè)管理系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)、控制信息和 其他信息的過程,包括孿生互動(dòng)。參與信息交互的對(duì)象包括物理車間、車間數(shù)字實(shí)體、車間數(shù) 字孿生應(yīng)用、企業(yè)管理系統(tǒng)以及車間數(shù)字實(shí)體內(nèi)部各部分。

車間數(shù)字孿生的基本要求、功能要求、安全要求應(yīng)符合 GB/T43441.1—2023的規(guī)定。

應(yīng)利用數(shù)字孿生基于生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)資源進(jìn)行智能化管理、調(diào)度和優(yōu)化的服務(wù)。通過排產(chǎn)方案制定、實(shí) 時(shí)調(diào)度調(diào)整、可視化監(jiān)控與分析以及決策支持與優(yōu)化等手段,對(duì)資源調(diào)度方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)迭代優(yōu)化、糾偏, 包括排產(chǎn)方案制定、實(shí)時(shí)調(diào)度調(diào)整、可視化監(jiān)控與分析、決策支持與優(yōu)化。

a) 排產(chǎn)方案制定:應(yīng)按照生產(chǎn)計(jì)劃,基于實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù),結(jié)合工裝與設(shè)備狀態(tài)、物料庫存、 資源規(guī)則約束等因素,生成Z優(yōu)排產(chǎn)方案。

b) 實(shí)時(shí)調(diào)度調(diào)整:應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)變化,如設(shè)備故障、物料短缺、計(jì)劃變更等異常。 在超過警戒閾值后,自動(dòng)觸發(fā)排產(chǎn)調(diào)度方案的調(diào)整/優(yōu)化。

c) 可視化監(jiān)控與分析:應(yīng)將生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度的執(zhí)行情況以圖形化的方式展示出來。通過對(duì)生產(chǎn) 過程中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析,找出影響生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行的堵點(diǎn)和瓶頸,并提出改進(jìn) 建議。

d) 決策支持與優(yōu)化:應(yīng)基于排產(chǎn)調(diào)度的時(shí)序數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),結(jié)合決策模型進(jìn)行智能決策支持。 通過持續(xù)優(yōu)化算法的應(yīng)用,不斷對(duì)排產(chǎn)調(diào)度方案進(jìn)行迭代優(yōu)化。

附件：GB/T 45873-2025《信息技術(shù) 車間數(shù)字孿生 參考架構(gòu)》