本發明公開了一種虛實同步驗證平臺的實現方法，包含以下步驟：S1、利用三維建模軟件對真實工廠進行虛擬建模，生成工廠三維模型；S2、將工廠三維模型導入3dmax軟件中，進行模型輕量化操作；S3、將完成模型輕量化操作的工廠三維模型導入三維仿真引擎，完成三維虛擬工廠的搭建，所述的三維虛擬工廠中包含一臺或多臺虛擬設備；S4、采集真實工廠中設備的運轉信息，生成控制命令，并傳輸至三維仿真引擎；S5、三維虛擬工廠中的虛擬設備根據控制命令進行運動，以實現與真實工廠中的設備同步運行。本發明可以對工廠進行提前布局、對生產過程和加工工程進行模擬以及對物流系統進行模擬。

技術領域

本發明涉及一種信息物理系統，具體涉及一種虛實同步驗證平臺的實現方法。

背景技術

信息物理系統（Cyber-Physical Systems，簡稱CPS）是一個綜合計算、網絡和物理環境的多維復雜系統。CPS通過3C技術（Computer、Communication、Control）的有機融合與深度協作，實現大型工程系統的實時感知、動態控制和信息服務，其通過人機交互接口實現和物理進程的交互，使用網絡化空間以遠程的、可靠的、實時的、安全的、協作的方式操控一個物理實體。CPS實現計算、通信與物理系統的一體化設計，可使系統更加可靠、高效及實時協同，具有重要而廣泛的應用前景。

CPS被定義為支撐兩化深度融合的一套綜合技術體系，這套綜合技術體系包含硬件、軟件、網絡、工業云等一系列信息通信和自動控制技術，這些技術的有機組合與應用，構建起一個能夠將物理實體和環境精準映射到信息空間并進行實時反饋的智能系統，作用于生產制造全過程、全產業鏈、產品全生命周期，重構制造業范式。

CPS的本質就是構建一套信息空間與物理空間之間基于數據自動流動的狀態感知、實時分析、科學決策、精準執行的閉環賦能體系，解決生產制造、應用服務過程中的復雜性和不確定性問題，提高資源配置效率，實現資源優化。

數字雙胞胎是CPS中的一個重要概念，它是制造系統的“事先諸葛亮”，用于從虛擬的世界來改善現實世界。數字化雙胞胎也被稱為數字孿生，就是以數字化方式在虛擬空間中為物理空間中的物理對象創建虛擬模型，來模擬其在現實環境中的行為。數字雙胞胎可用于生產、系統監控和診斷預測，通過時間機器按關鍵時間點采集數據，提高預測的準確性。數字雙胞胎還對分布各地的集群進行比較，能夠在智能制造的系統平臺上從根本上發現各種故障的原因和提高生產力的手段。

數字化雙胞胎的實現有兩個必要條件，即一套集成的軟件工具和三維形式表現。

“數字化雙胞胎”已成為制造企業邁向工業4.0的解決方案。方案提出者可以支持企業進行涵蓋其整個價值鏈的整合及數字化轉型，為從產品設計、生產規劃、生產工程、生產實施直至服務的各個環節打造一致的、無縫的數據平臺，形成基于模型的虛擬企業和基于自動化技術的現實企業鏡像。

數字化雙胞胎模型具有模塊化、自治性和連接性的特點，可以從測試、開發、工藝及運維等角度，打破現實與虛擬之間的藩籬，實現產品全生命周期內生產、管理、連接的高度數字化及模塊化。

然而，現有技術中的數字化雙胞存在以下缺陷：

1）數字化雙胞胎僅僅只是從物理空間的設備上獲得信號，其實時性相對較低；

2）大多數的數字化雙胞胎主要是對設備的信號進行展示；

3）很多數字化雙胞胎因性能原因僅僅只有一臺設備，而非一條生產線、一個工廠，不能全面反映工廠的實際情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種虛實同步驗證平臺的實現方法，在三維軟件中建立真實工廠的虛擬三維模型，并利用采集到的信號控制虛擬三維模型中的設備運動，與真實工廠中的設備運動同步，可以對工廠提前布局、對生產過程和加工工程進行模擬、對物流系統進行模擬等等。