基于数字孪生的智能制造系统设计综述
在工业4.0中，智能制造已成为世界制造业的发展方向。世界各国新的先进制造战略使得设计新的智能制造系统的需求日益增加。智能制造系统（SMS）是一个由智能机器、智能材料、智能产品等各种要素复杂耦合组成的多领域物理系统。SMSD是一个复杂的过程，包括对来自多个来源的数据进行建模、分析、挖掘和学习。除了输入需求和过程扰动的不确定性外，设计变量和目标之间复杂的相互作用、耦合、冲突使得SMSD成为一个高度迭代和费时费力的任务。在SMS的数字化设计过程中，SMS可以在数字空间中分解为各种粒度的数字模型，而物理产品和制造过程则存在于另一个物理空间中；因此，映射SMS真实世界的高保真网络模型对于弥补SMS设计阶段和运行阶段之间的差距至关重要。另外，由于SMS与传统制造系统的主要区别在于工业智能，因此与传统的MSD相比，SMSD在工业人工智能模型的设计方面更具挑战性。然而，数字孪生在智能制造系统设计（SMSD）中的发展处于起步阶段。有必要对数字孪生技术融入SMSD的研究进行探索和梳理。本文试图展示如何将数字孪生技术合理融入SMSD，真正促进智能制造的发展。如下图所示，本文综述了基于数字孪生的智能制造系统设计定义、框架、主要设计步骤、新蓝图模型、关键使能技术、设计案例和研究方向。
- 2021-06-03
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