CN114663060A - 一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，通过针对人工装配类的目标产品先搭建初步数字虚拟生产线，再根据初步数字虚拟生产线进行实际物理生产线建造，进而从实际物理生产线中提取存在装配差异性的装配工序对应的具体优质装配方式，并将其补充进入初步数字虚拟生产线，形成具体完善数字虚拟生产线，其数字虚拟生产线的搭建因存在反馈搭建的方式，有效弥补了当前人工装配产品的虚拟生产线搭建精准度不高的不足，最后将具体完善数字虚拟生产线又反馈到实际装配现场，在实际物理生产线进行显示，使得部分范围内的装配技巧在大范围内得以推广，进而对实际物理生产线的装配效率提高起到重要的优化指导作用。

Description

一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统

技术领域

本发明属于产品生产线管理技术领域，具体涉及一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统。

背景技术

数字孪生技术是以数字化的方式构建与实际生产现场相一致的数字孪生体，其借助实际生产数据模拟物理实体在真实环境中的行为，并结合历史数据和人工智能算法对物理实体的各种状态进行高可信度的预测，最终通过反馈控制作用于物理实体，对物理实体的行为进行纠正或优化。

传统的数字孪生技术是指在物理产线已经存在的前提下，搭建与物理产线尽可能相同的虚拟产线，但对于一些新研发的产品来说，其在未生产制造前是没有物理产线的。在这种情况下，传统的数字孪生技术就无法实现目的，这时就需要对传统的数字孪生技术进行逆向思考，将待生产的目标产品进行虚拟生产线搭建，进而根据搭建的虚拟生产线进行实际物理生产线建造，以此来实现生产目的。这种逆向思考的数字孪生技术要求虚拟生产线的搭建精准度要高，才能保障实际物理生产线的高效生产。

但是这种方式对于一些需要人工装配的产品来说往往难以保障，这是由于人工装配产品是由各装配构件按照装配工序进行组装装配的，各装配工序对应的具体装配方式是通过人工进行操作的，而人工的具体装配方式是因人而异的，对于有的装配工序来说，可能有的人具有装配技巧，有的人不具有装配技巧，这就使得实际装配时长存在个体差异，这时装配产品的虚拟生产线搭建由于无法预知实际人工的装配技巧，进而无法对存在装配技巧的优质装配方式进行模拟构建，这就使得人工装配产品的虚拟生产线搭建精准度不高，从而无法对实际物理生产线起到装配效率的优化指导作用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，该系统包括：

目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块用于获取目标产品对应的成品三维图像，并将其进行初步虚拟装配解剖，得到目标产品成品对应的装配构件及各装配构件之间的装配先后关系，由此将目标产品的初步虚拟装配解剖过程进行倒推反演，得到装配目标产品成品存在的各装配工序及各装配工序对应的装配构件，从而搭建目标产品对应的初步数字虚拟生产线；

装配工序预估虚拟装配时长分析模块与目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块连接，用于从初步数字模拟生产线中提取各装配工序对应的装配构件，同时统计装配构件对应需要装配的装配位置数量，以此计算得到单件产品各装配工序对应的预估虚拟装配时长；

实际物理生产线建造模块与目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块连接，用于根据目标产品对应的初步数字虚拟生产线按照数字孪生方式进行实际物理生产线建造；

实际生产装配监控模块用于在建造的实际物理生产线上进行若干数量目标产品的实际生产装配，并对生产的各产品进行编号，同时对各产品的实际生产装配过程进行视频监控，得到各产品对应的实际装配过程视频；

装配工序实际装配时长分析模块与实际生产监控模块连接，用于基于各产品的实际装配过程视频，得到各产品各装配工序对应的实际装配时长；

实际装配工序判别提取模块分别与装配工序预估虚拟装配时长分析模块和装配工序实际装配时长分析模块连接，用于将各产品对应各装配工序的实际装配时长与各装配工序对应的预估虚拟装配时长进行对比，由此根据对比结果将实际装配工序进行判别，并从中提取出差异装配工序；

差异装配工序优质装配方式解析模块与实际装配工序判别提取模块连接，用于将差异装配工序对应各产品的实际装配过程进行解析对比，进而得出差异装配工序对应的具体优质装配方式；

初步数字虚拟生产线完善显示终端与差异装配工序优质装配方式解析模块连接，用于将差异装配工序对应的具体优质装配方式虚拟补充进入目标产品对应的初步数字虚拟生产线，形成目标产品对应的具体完善数字虚拟生产线，并将其反馈到实际装配现场，在实际物理生产线进行显示，由实际装配人员进行观看学习。

进一步优化本技术方案，所述装配工序预估虚拟装配时长分析模块中计算得到单件产品各装配工序对应预估虚拟装配时长的具体计算方式为获取各装配工序对应装配构件中单个装配位置对应的装配时长，进而将各装配工序中单个装配位置对应的装配时长进行累加得到各装配工序对应的预估虚拟装配时长。

进一步优化本技术方案，所述装配工序实际装配时长分析模块中得到各产品各装配工序对应实际装配时长的具体获取方法如下：

(1)将各产品的实际装配过程视频按照装配工序进行视频分割，得到各产品对应各装配工序的装配视频片段；

(2)将各产品对应各装配工序的装配视频片段进行视频时长统计，得到各产品各装配工序对应的实际装配时长。

进一步优化本技术方案，所述实际装配工序判别提取模块中对实际装配工序进行判别的具体操作过程执行以下步骤：

第一步：按照各装配工序对应的操作先后顺序，将各产品在同一装配工序对应的实际装配时长与该装配工序对应的预估虚拟装配时长进行对比，计算各实际装配工序对应各产品的装配时长差值，其计算公式如下：

装配时长差＝实际装配时长-预估虚拟装配时长；

第二步：从各实际装配工序对应各产品的装配时长差值中提取差值符号，并将同一实际装配工序对应提取出的差值符号进行相互对比，若某实际装配工序对应提取出的差值符号既存在正符号又存在负符号，则将该实际装配工序记作差异装配工序。

进一步优化本技术方案，所述差异装配工序优质装配方式解析模块包括差异装配工序实际装配过程归类模块、装配人员装配视频片段截取模块、具体装配参数提取模块和具体优质装配方式解析模块。

进一步优化本技术方案，所述差异装配工序实际装配过程归类模块用于根据提取的差异装配工序名称，将差异装配工序对应各产品的实际装配过程进行归类，其具体归类方式为从差异装配工序对应各产品的装配时长差值中筛选出差值符号为负值的产品，并统计筛选出的产品数量，进而记录筛选出的各产品对应的编号，其中编号可标记为1,2,...,i,...,n,以此将筛选出的产品对应的实际装配过程归类为优质装配类别。

进一步优化本技术方案，所述装配人员装配视频片段截取模块用于根据差异装配工序对应优质装配类别中各产品的编号从各产品对应各装配工序的装配视频片段中截取差异装配工序对应优质装配类别中各产品的装配视频片段。

进一步优化本技术方案，所述具体装配参数提取模块用于从差异装配工序对应优质装配类别内各产品的装配视频片段中提取具体装配参数，具体装配参数包括各具体装配步骤对应的装配位置数量及装配位置名称、各具体装配步骤对应的装配时长及各具体装配步骤对应的装配方法。

进一步优化本技术方案，所述具体优质装配方式解析模块用于将提取出的优质装配类别中各产品的具体装配参数进行解析对比，从中获取差异装配工序对应的具体优质装配方式，该模块对应的具体实施方法包括：

S1:从优质装配类别对应各产品的具体装配方式中分别提取各具体装配步骤对应的装配时长，并将提出的各具体装配步骤按照装配先后顺序进行编号，依次标记为1,2,...,j,...,m；

S2:按照具体装配步骤的编号顺序，将优质装配类别各具体装配步骤对应各产品的装配时长构成具体装配步骤产品装配时长集合

其中T_j表示为优质装配级别第j个具体装配步骤对应的产品装配时长子集，t_ji表示为优质装配级别第j个具体装配步骤对应第i个产品的装配时长；

S3:将同一子集内的装配时长元素进行相互对比，从中筛选出各具体装配步骤对应的最短装配时长，进而根据最短装配时长元素提取该最短装配时长对应的产品编号，并将提取的产品编号记作重点产品编号，以此得到各具体装配步骤对应的重点产品编号；

S4:根据各具体装配步骤对应的重点产品编号从各产品的具体装配参数中提取各具体装配步骤对应的装配位置数量和装配方法，并将差异装配工序各具体装配步骤对应的装配位置数量及装配位置名称和装配方法作为差异装配工序对应的具体优质装配方式。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，通过针对人工装配类的目标产品先搭建初步数字虚拟生产线，再根据初步数字虚拟生产线进行实际物理生产线建造，进而从实际物理生产线中提取存在装配差异性的装配工序对应的具体优质装配方式，并将其补充进入初步数字虚拟生产线，形成具体完善数字虚拟生产线，其数字虚拟生产线的搭建因存在反馈搭建的方式，有效弥补了当前人工装配产品的虚拟生产线搭建精准度不高的不足，最后将具体完善数字虚拟生产线又反馈到实际装配现场，在实际物理生产线进行显示，使得部分范围内的装配技巧在大范围内得以推广，进而对实际物理生产线的装配效率提高起到重要的优化指导作用，其经历了从初步数字虚拟生产线—实际物理生产线—初步数字虚拟生产线—实际物理生产线的反复反馈过程，从而实现了人工装配类产品的数字虚拟生产线与实际物理生产线之间的协同管理，大大提高了实际物理生产线的管理水平。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的差异装配工序优质装配方式解析模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，包括目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块、装配工序预估虚拟装配时长分析模块、实际物理生产线建造模块、实际生产装配监控模块、装配工序实际装配时长分析模块、实际装配工序判别提取模块、差异装配工序优质装配方式解析模块、迟滞装配工序优质装配方式解析模块和初步数字虚拟生产线完善显示终端。

目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块用于获取目标产品对应的成品三维图像，并将其进行初步虚拟装配解剖，得到目标产品成品对应的装配构件及各装配构件之间的装配先后关系，由此将目标产品的初步虚拟装配解剖过程进行倒推反演，得到装配目标产品成品存在的各装配工序及各装配工序对应的装配构件，从而搭建目标产品对应的初步数字虚拟生产线。

装配工序预估虚拟装配时长分析模块与目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块连接，用于从初步数字模拟生产线中提取各装配工序对应的装配构件，同时统计装配构件对应需要装配的装配位置数量，以此计算得到单件产品各装配工序对应的预估虚拟装配时长，其中预估虚拟装配时长的具体计算方式为获取各装配工序对应装配构件中单个装配位置对应的装配时长，进而将各装配工序中单个装配位置对应的装配时长进行累加得到各装配工序对应的预估虚拟装配时长。

需要说明的是，本发明提到的预估虚拟装配时长是以单个装配位置对应的装配时长进行顺次连接得到的整体装配时长，即在某装配位置装配完成后再进行下个装配位置的装配，不存在多个装配位置同时进行装配的情况，其预估虚拟装配时长的计算为后续与实际装配时长进行对比提供必要的对比基础。

实际物理生产线建造模块与目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块连接，用于根据目标产品对应的初步数字虚拟生产线按照数字孪生方式进行实际物理生产线建造。

实际生产装配监控模块用于在建造的实际物理生产线上进行若干数量目标产品的实际生产装配，这里提到的实际生产装配中各产品的装配过程是由不同的装配人员进行装配的，并对生产的各产品进行编号，同时对各产品的实际生产装配过程进行视频监控，得到各产品对应的实际装配过程视频。

在本发明实施例中对目标产品进行若干数量生产装配的目的是：由于各产品的装配过程是由不同的装配人员进行装配，其具体装配方式必定会存在不同，其不同的装配方式为后期解析出具体优质装配方式提供有力铺垫。

装配工序实际装配时长分析模块与实际生产监控模块连接，用于基于各产品的实际装配过程视频，得到各产品各装配工序对应的实际装配时长，其具体获取方法如下：

(1)将各产品的实际装配过程视频按照装配工序进行视频分割，得到各产品对应各装配工序的装配视频片段；

(2)将各产品对应各装配工序的装配视频片段进行视频时长统计，得到各产品各装配工序对应的实际装配时长。

在本发明的具体实施例中，实际装配时长由于各装配人员的装配方式不同，可能存在某装配人员具有装配技巧在某装配工序中将多个装配位置同时进行装配的情况，这种情况会使实际装配时长相比预估虚拟装配时长要短，同时也存在某装配人员不具有装配技巧或其他个人原因，使得实际装配时长相比预估虚拟装配时长要长或与预估虚拟装配时长相同，因此实际装配时长的结果是多样的。

实际装配工序判别提取模块分别与装配工序预估虚拟装配时长分析模块和装配工序实际装配时长分析模块连接，用于将各产品对应各装配工序的实际装配时长与各装配工序对应的预估虚拟装配时长进行对比，由此根据对比结果将实际装配工序进行判别，其具体判别过程执行以下步骤：

第一步：按照各装配工序对应的操作先后顺序，将各产品在同一装配工序对应的实际装配时长与该装配工序对应的预估虚拟装配时长进行对比，计算各实际装配工序对应各产品的装配时长差值，其计算公式如下：

装配时长差＝实际装配时长-预估虚拟装配时长；

第二步：从各实际装配工序对应各产品的装配时长差值中提取差值符号，并将同一实际装配工序对应提取出的差值符号进行相互对比，若某实际装配工序对应提取出的差值符号既存在正符号又存在负符号，则将该实际装配工序记作差异装配工序，若某实际装配工序对应提取出的差值符号只存在正符号，则将该实际装配工序记作迟滞装配工序，并从中提取出差异装配工序和迟滞装配工序。

在本发明的具体实施例中，存在差异装配工序的原因是该装配工序中既有实际装配时长大于预估虚拟装配时长的产品，又存在实际装配时长小于预估虚拟装配时长的产品，即代表在该装配工序中有的产品对应的装配人员具有装配技巧，而有的产品对应的装配人员不具有装配技巧，对于这类装配工序，就需要从具有装配技巧的装配过程中提取具体优质装配方式，而对迟滞装配工序进行判别的原因是考虑到某些装配工序在实际装配过程中存在虚拟装配无法知晓的复杂性，使得实际装配时长均比预估虚拟装配时长要长，对于这类装配工序，就需要从各产品的实际装配时长中提取最短装配时长对应装配过程的具体优质装配方式。

参照图2所示，差异装配工序优质装配方式解析模块与实际装配工序判别提取模块连接，用于将差异装配工序对应各产品的实际装配过程进行解析对比，进而得出差异装配工序对应的具体优质装配方式，其中差异装配工序优质装配方式解析模块包括差异装配工序实际装配过程归类模块、装配人员装配视频片段截取模块、具体装配参数提取模块和具体优质装配方式解析模块。

差异装配工序实际装配过程归类模块用于根据提取的差异装配工序名称，将差异装配工序对应各产品的实际装配过程进行归类，其具体归类方式为从差异装配工序对应各产品的装配时长差值中筛选出差值符号为负值的产品，并统计筛选出的产品数量，进而记录筛选出的各产品对应的编号，其中编号可标记为1,2,...,i,...,n,以此将筛选出的产品对应的实际装配过程归类为优质装配类别。

装配人员装配视频片段截取模块用于根据差异装配工序对应优质装配类别中各产品的编号从各产品对应各装配工序的装配视频片段中截取差异装配工序对应优质装配类别中各产品的装配视频片段。

具体装配参数提取模块用于从差异装配工序对应优质装配类别内各产品的装配视频片段中提取具体装配参数，其中具体装配参数包括各具体装配步骤对应的装配位置数量及装配位置名称、各具体装配步骤对应的装配时长及各具体装配步骤对应的装配方法。

具体优质装配方式解析模块用于将提取出的优质装配类别中各产品的具体装配参数进行解析对比，从中获取差异装配工序对应的具体优质装配方式，该模块对应的具体实施方法包括：

S1:从优质装配类别对应各产品的具体装配方式中分别提取各具体装配步骤对应的装配时长，并将提出的各具体装配步骤按照装配先后顺序进行编号，依次标记为1,2,...,j,...,m；

S2:按照具体装配步骤的编号顺序，将优质装配类别各具体装配步骤对应各产品的装配时长构成具体装配步骤产品装配时长集合

其中T_j表示为优质装配级别第j个具体装配步骤对应的产品装配时长子集，t_ji表示为优质装配级别第j个具体装配步骤对应第i个产品的装配时长；

S3:将同一子集内的装配时长元素进行相互对比，从中筛选出各具体装配步骤对应的最短装配时长，进而根据最短装配时长元素提取该最短装配时长对应的产品编号，并将提取的产品编号记作重点产品编号，以此得到各具体装配步骤对应的重点产品编号；

S4:根据各具体装配步骤对应的重点产品编号从各产品的具体装配参数中提取各具体装配步骤对应的装配位置数量和装配方法，并将差异装配工序各具体装配步骤对应的装配位置数量及装配位置名称和装配方法作为差异装配工序对应的具体优质装配方式。

本发明实施例中对差异装配工序对应具体优质装配方式的解析方式是采用从差异装配工序对应优质装配类别中各产品的具体装配过程择优选择的方式，而不是直接以单一产品的具体装配方式作为具体优质装配方式，这是由于优质装配类别对应各产品的具体装配方式可能在某具体装配步骤具有可取之处，而单一产品的具体装配方式具备所有装配步骤可取之处的情况概率很小，这里将各产品具备可取之处的具体装配步骤提取出来，组成具体优质装配方式，能够使解析出的具体优质装配方式更加精准。

迟滞装配工序优质装配方式解析模块与实际装配工序判别提取模块连接，用于将迟滞装配工序对应各产品的实际装配过程进行解析对比，进而得出迟滞装配工序对应的具体优质装配方式，其具体执行过程如下：

基于迟滞装配工序名称，从各产品各装配工序对应的实际装配时长中获取各产品对应迟滞装配工序的实际装配时长，并将其进行相互对比，从中筛选出最短实际装配时长对应的产品，并记录该产品编号；

根据记录的产品编号和迟滞装配工序名称，从各产品对应各装配工序的装配视频片段中截取该产品对应迟滞装配工序的装配视频片段；

从截取的该产品对应迟滞装配工序的装配视频片段中提取各具体装配步骤对应的装配位置数量及装配位置名称和装配方法，并将其作为迟滞装配工序对应的具体优质装配方式。

本发明实施例中对迟滞装配工序的优质装配方式进行解析，能够使迟滞装配工序中最短装配时长对应的具体装配过程在实际装配过程进行推广，进而使其他装配时长较长的装配人员在接下来的装配过程进行改善，从而提高迟滞装配工序对应的整体实际装配效率。

初步数字虚拟生产线完善显示终端分别与差异装配工序优质装配方式解析模块和迟滞装配工序优质装配方式解析模块连接，用于分别将差异装配工序和迟滞装配工序对应的具体优质装配方式虚拟补充进入目标产品对应的初步数字虚拟生产线，其补充方式为按照差异装配工序和迟滞装配工序对应的编号，将差异装配工序和迟滞装配工序对应的具体优质装配方式对应补充到装配工序内，形成目标产品对应的具体完善数字虚拟生产线，并将具体完善数字虚拟生产线反馈到实际装配现场，在实际物理生产线进行显示，由实际装配人员进行观看学习。

本发明通过针对人工装配类的目标产品先搭建初步数字虚拟生产线，再根据初步数字虚拟生产线进行实际物理生产线建造，进而从实际物理生产线中提取存在装配差异性的装配工序对应的具体优质装配方式，并将其补充进入初步数字虚拟生产线，形成具体完善数字虚拟生产线，其数字虚拟生产线的搭建因存在反馈搭建的方式，有效弥补了当前人工装配产品的虚拟生产线搭建精准度不高的不足，最后将具体完善数字虚拟生产线又反馈到实际装配现场，在实际物理生产线进行显示，使得部分范围内的装配技巧在大范围内得以推广，进而对实际物理生产线的装配效率提高起到重要的优化指导作用，其经历了从初步数字虚拟生产线—实际物理生产线—初步数字虚拟生产线—实际物理生产线的反复反馈过程，从而实现了人工装配类产品的数字虚拟生产线与实际物理生产线之间的协同管理，大大提高了实际物理生产线的管理水平。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于，该系统包括：

目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块用于获取目标产品对应的成品三维图像，并将其进行初步虚拟装配解剖，得到目标产品成品对应的装配构件及各装配构件之间的装配先后关系，由此将目标产品的初步虚拟装配解剖过程进行倒推反演，得到装配目标产品成品存在的各装配工序及各装配工序对应的装配构件，从而搭建目标产品对应的初步数字虚拟生产线；

装配工序预估虚拟装配时长分析模块与目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块连接，用于从初步数字模拟生产线中提取各装配工序对应的装配构件，同时统计装配构件对应需要装配的装配位置数量，以此计算得到单件产品各装配工序对应的预估虚拟装配时长；

实际物理生产线建造模块与目标产品初步数字虚拟生产线搭建模块连接，用于根据目标产品对应的初步数字虚拟生产线按照数字孪生方式进行实际物理生产线建造；

实际生产装配监控模块用于在建造的实际物理生产线上进行若干数量目标产品的实际生产装配，并对生产的各产品进行编号，同时对各产品的实际生产装配过程进行视频监控，得到各产品对应的实际装配过程视频；

装配工序实际装配时长分析模块与实际生产监控模块连接，用于基于各产品的实际装配过程视频，得到各产品各装配工序对应的实际装配时长；

实际装配工序判别提取模块分别与装配工序预估虚拟装配时长分析模块和装配工序实际装配时长分析模块连接，用于将各产品对应各装配工序的实际装配时长与各装配工序对应的预估虚拟装配时长进行对比，由此根据对比结果将实际装配工序进行判别，并从中提取出差异装配工序；

差异装配工序优质装配方式解析模块与实际装配工序判别提取模块连接，用于将差异装配工序对应各产品的实际装配过程进行解析对比，进而得出差异装配工序对应的具体优质装配方式；

初步数字虚拟生产线完善显示终端与差异装配工序优质装配方式解析模块连接，用于将差异装配工序对应的具体优质装配方式虚拟补充进入目标产品对应的初步数字虚拟生产线，形成目标产品对应的具体完善数字虚拟生产线，并将其反馈到实际装配现场，在实际物理生产线进行显示，由实际装配人员进行观看学习。

2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于：所述装配工序预估虚拟装配时长分析模块中计算得到单件产品各装配工序对应预估虚拟装配时长的具体计算方式为获取各装配工序对应装配构件中单个装配位置对应的装配时长，进而将各装配工序中单个装配位置对应的装配时长进行累加得到各装配工序对应的预估虚拟装配时长。

3.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于：所述装配工序实际装配时长分析模块中得到各产品各装配工序对应实际装配时长的具体获取方法如下：

(1)将各产品的实际装配过程视频按照装配工序进行视频分割，得到各产品对应各装配工序的装配视频片段；

(2)将各产品对应各装配工序的装配视频片段进行视频时长统计，得到各产品各装配工序对应的实际装配时长。

4.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于：所述实际装配工序判别提取模块中对实际装配工序进行判别的具体操作过程执行以下步骤：

第一步：按照各装配工序对应的操作先后顺序，将各产品在同一装配工序对应的实际装配时长与该装配工序对应的预估虚拟装配时长进行对比，计算各实际装配工序对应各产品的装配时长差值，其计算公式如下：

装配时长差＝实际装配时长-预估虚拟装配时长；

第二步：从各实际装配工序对应各产品的装配时长差值中提取差值符号，并将同一实际装配工序对应提取出的差值符号进行相互对比，若某实际装配工序对应提取出的差值符号既存在正符号又存在负符号，则将该实际装配工序记作差异装配工序。

5.如权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于：所述差异装配工序优质装配方式解析模块包括差异装配工序实际装配过程归类模块、装配人员装配视频片段截取模块、具体装配参数提取模块和具体优质装配方式解析模块。

6.如权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于：所述差异装配工序实际装配过程归类模块用于根据提取的差异装配工序名称，将差异装配工序对应各产品的实际装配过程进行归类，其具体归类方式为从差异装配工序对应各产品的装配时长差值中筛选出差值符号为负值的产品，并统计筛选出的产品数量，进而记录筛选出的各产品对应的编号，其中编号可标记为1,2,...,i,...,n,以此将筛选出的产品对应的实际装配过程归类为优质装配类别。

7.如权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于：所述装配人员装配视频片段截取模块用于根据差异装配工序对应优质装配类别中各产品的编号从各产品对应各装配工序的装配视频片段中截取差异装配工序对应优质装配类别中各产品的装配视频片段。

8.如权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于：所述具体装配参数提取模块用于从差异装配工序对应优质装配类别内各产品的装配视频片段中提取具体装配参数，其中具体装配参数包括各具体装配步骤对应的装配位置数量及装配位置名称、各具体装配步骤对应的装配时长及各具体装配步骤对应的装配方法。

9.如权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的产品制造生产线协同智能管理系统，其特征在于：所述具体优质装配方式解析模块用于将提取出的优质装配类别中各产品的具体装配参数进行解析对比，从中获取差异装配工序对应的具体优质装配方式，该模块对应的具体实施方法包括：

S1:从优质装配类别对应各产品的具体装配方式中分别提取各具体装配步骤对应的装配时长，并将提出的各具体装配步骤按照装配先后顺序进行编号，依次标记为1,2,...,j,...,m；

S2:按照具体装配步骤的编号顺序，将优质装配类别各具体装配步骤对应各产品的装配时长构成具体装配步骤产品装配时长集合

其中T_j表示为优质装配级别第j个具体装配步骤对应的产品装配时长子集，t_ji表示为优质装配级别第j个具体装配步骤对应第i个产品的装配时长；

S3:将同一子集内的装配时长元素进行相互对比，从中筛选出各具体装配步骤对应的最短装配时长，进而根据最短装配时长元素提取该最短装配时长对应的产品编号，并将提取的产品编号记作重点产品编号，以此得到各具体装配步骤对应的重点产品编号；

S4:根据各具体装配步骤对应的重点产品编号从各产品的具体装配参数中提取各具体装配步骤对应的装配位置数量和装配方法，并将差异装配工序各具体装配步骤对应的装配位置数量及装配位置名称和装配方法作为差异装配工序对应的具体优质装配方式。

Images