虚拟工厂信息模型和虚拟产品制造方法

本技术涉及虚拟现实，具体而言，涉及一种虚拟工厂信息模型和虚拟产品制造方法。

背景技术：

1、随着制造业技术的不断发展和进步，传统制造企业在管控生产过程以及设备管理服务等方面有迫切的需求。然而，多源异构的生产设施设备在信息协议接口没有统一标准，使得数据格式互不兼容，多样化的信息管理系统之间数据流通性差，从而阻碍挖掘生产制造过程中全要素数据价值，进而阻碍企业实现数字化转型。

2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种虚拟工厂信息模型和虚拟产品制造方法，以至少解决相关技术缺乏适用各类工厂建设的标准化、规范化信息模型的技术问题。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种虚拟工厂信息模型，虚拟工厂信息模型中包括：对象模型库和规则模型库，其中，对象模型库中包括虚拟工厂与目标工厂对应的带有属性信息的对象模型，用于展示虚拟工厂的场景效果，其中，对象模型库中包括：工作人员模型、设备设施模型、物料材料模型和场地环境模型；规则模型库中包括与虚拟工厂中各类生产工艺信息对应的规则模型，用于反映虚拟工厂的生产过程，其中，规则模型库中包括：生产工艺规则模型、生产管理规则模型、产品规则模型、物流规则模型和技术知识规则模型。

3、可选地，工作人员模型包括以下至少之一：第一身份信息、职能信息、第一位置信息、技能信息和第一状态信息，其中，第一身份信息包括以下至少之一：姓名、性别、职能类别、第一编号，职能信息包括以下至少之一：班组、班次，第一位置信息包括以下至少之一：车间编号、产线编号、工作位置、第一关联任务，技能信息包括以下至少之一：能力证书、从业年限，第一状态信息包括以下至少之一：操作设备、第一工作时长、第一关联事件；设备设施模型包括以下至少之一：第一技术规格信息、第二身份信息、第二位置信息、第一机械结构信息、第一资产信息、第二状态信息和第一维护信息，其中，第一技术规格信息包括以下至少之一：设备设施型号、生产能力、生产参数、加工参数、能耗、功率、安全距离、通信协议，第二身份信息包括以下至少之一：设备设施名称、设备设施编码、设备设施类型，第二位置信息包括以下至少之一：第二空间编号、第二空间名称，第一机械结构信息包括以下至少之一：设备设施尺寸、设备设施重量、设备设施材质和安装方式；第一资产信息包括以下至少之一：设备设施权属部门、设备设施制造商和设备设施采购成本，第二状态信息包括以下至少之一：第二工作时长、工序节拍、加工产品、操作员、第一关联任务、运行状态和业务指标信息，第一维护信息包括以下至少之一：设备设施供应商、设备设施保修期、设备设施使用寿命和设备设施维保；物料材料模型包括以下至少之一：第二技术规格信息、第三身份信息、第三位置信息、第二机械结构信息、第二资产信息、第三状态信息、第二维护信息，其中，第二技术规格信息包括以下至少之一：物料材料型号、物料材料种类、物料材料数量、物理属性和力学属性，第三身份信息包括以下至少之一：物料材料名称、物料材料代码和物料材料类型，第三位置信息包括以下至少之一：第三空间编号、第三空间名称，第二机械结构信息包括以下至少之一：物料材料尺寸、物料材料重量、物料材料材质、硬度和质量，第二资产信息包括以下至少之一：批次、责任部门、入库时间、物料材料制造商和物料材料采购成本，第三状态信息中包括：库存量，第二维护信息包括以下至少之一：物料材料供应商、物料材料保修期和物料材料保质期；场地环境模型包括以下至少之一：参数信息、功能信息、布局信息、第四状态信息和第三维护信息，其中，参数信息包括以下至少之一：场地环境名称、位置、占地面积和归属方，功能信息包括以下至少之一：场地环境属性、空间坐标，布局信息包括以下至少之一：总面积、区域划分，第四状态信息包括以下至少之一：投产年限、装修年限，第三维护信息包括以下至少之一：清洁频次、场地环境权属部门、场地环境制造商和建设成本。

4、可选地，生产工艺规则模型包括以下至少之一：工艺清单、工艺路线、工艺要求、工艺参数、生产节拍、生产标准；生产管理规则模型包括以下至少之一：生产计划、排产规则、生产班组、生产线产能、生产进度、生产排程约束、生产设备效率；产品规则模型包括以下至少之一：产品主数据、物料清单、产品生产规则、资源清单；物流规则模型包括以下至少之一：物料需求、物流路径、输送方法、配送节拍、转运方式、入库信息、出库信息；技术知识规则模型包括以下至少之一：工艺原理、操作经验、仿真模型、软件算法。

5、可选地，工艺清单用于将工程物料清单和制造工艺清单进行关联，其中，工艺清单包括以下至少之一：工艺流程图、工艺文件明细表、过程卡片、校验卡片；工艺路线用于反映各类生产工艺流程之间的组合关系，并量化生产工艺流程的工时；工艺要求用于反映各类生产工艺流程与目标对象需求之间的约束关系和边界关系；生产标准用于反映按照目标顺序组合单个生产作业制造目标产品的标准。

6、可选地，虚拟工厂信息模型中还包括：模型关系库，用于依据对象模型的属性信息划分对象模型库中的对象信息，得到静态信息和动态信息，其中，静态信息包括以下至少之一：身份信息、属性信息、计划信息和静态关系信息，其中，静态关系信息用于反映对象模型的对象信息与其他对象信息之间的静态关系；动态信息包括以下至少之一：状态信息、位置信息、过程信息和动态关系信息，其中，动态关系信息用于反映对象模型的对象信息与其他对象信息之间的动态关系。

7、可选地，身份信息用于确定对象模型的身份，其中，身份信息包括以下至少之一：名称、编号、型号、职能范围、技术参数、采购成本；属性信息用于对象模型进行分类，其中，属性信息包括以下至少之一：机械结构信息；计划信息用于反映对象模型在生产工艺流程中的生产计划，其中，计划信息包括以下至少之一：工作计划、生产计划；状态信息用于反映对象模型的生产状态，其中，状态信息包括以下至少之一：工作状态、性能信息；位置信息用于反映对象模型的生产位置，其中，位置信息包括以下至少之一：空间坐标、空间编码；过程信息用于各模型在生产运行过程中状况，其中，过程信息包括以下至少之一：对象模型的对象信息的位置变动、工作参数、工艺变化和操作行为。

8、可选地，将对象模型库中的对象模型和规则模型库中的规则模型按照目标组合方式进行组合，得到虚拟工厂，其中，目标组合方式包括以下至少之一：层级组合、关联组合、对等组合。

9、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种虚拟产品制造方法，包括：获取目标工厂的物理对象信息和生产工艺信息，其中，物理对象信息包括以下至少之一：工作人员信息、设备设施信息、物料材料信息和场地环境信息，生产工艺信息包括以下至少之一：生产工艺规则、生产管理规则、产品规则、物流规则和技术知识规则；将物理对象信息和生产工艺信息输入至虚拟工厂信息模型，得到虚拟工厂输出的虚拟产品，其中，虚拟工厂信息模型为上述任意一项虚拟工厂信息模型。

10、可选地，虚拟产品的信息中包括：虚拟产品的外观信息、功能信息和工艺信息。

11、可选地，在得到虚拟工厂输出的虚拟产品之后，该方法还包括：基于虚拟产品对虚拟工厂的生产工艺流程进行测试，得到测试结果；基于测试结果对虚拟工厂的生产工艺流程进行规划。

12、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质包括存储的程序，其中，非易失性存储介质所在设备通过运行该程序执行上述的虚拟产品制造方法。

13、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，处理器被配置为通过计算机程序执行上述的虚拟产品制造方法。

14、在本技术实施例中，虚拟工厂信息模型中包括：对象模型库和规则模型库，其中，对象模型库中包括虚拟工厂与目标工厂对应的带有属性信息的对象模型，用于展示虚拟工厂的场景效果，其中，对象模型库中包括：工作人员模型、设备设施模型、物料材料模型和场地环境模型；规则模型库中包括与虚拟工厂中各类生产工艺信息对应的规则模型，用于反映虚拟工厂的生产过程，其中，规则模型库中包括：生产工艺规则模型、生产管理规则模型、产品规则模型、物流规则模型和技术知识规则模型。其中，通过对目标工厂的物理对象定义了统一的要素模型，即对象模型库，并对生产工艺信息定义了统一的要素模型，即规则模型库，使得整个生产制造过程的数据流转互通，实现全要素统一管理及应用，进而解决了相关技术缺乏适用各类工厂建设的标准化、规范化信息模型的技术问题。