CN115453984A - 基于数字孪生平台的smt产线监测系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统及其控制方法，所述系统包括：产线建模模块，用于对生产线上设备的进行模型，以获取模型数据；数据采集模块，用于采集生产线上的生产数据和设备数据；数据处理模块，用于对生产数据和设备数据进行处理；场景搭建模块，场景搭建模块与产线建模模块和数据处理模块分别相连，场景搭建模块用于将设备的模型导入，搭建生产线的虚拟环境，并接入处理后的生产数据和设备数据，以实时监测SMT产线工况，其中，虚拟环境为实际生产线上的设备的映射。本发明的监测系统，能够实现产线建模模型的重用，从而减少重复开发的次数，具有较好的通用性。

Description

基于数字孪生平台的SMT产线监测系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及电子表面贴装工艺技术领域，尤其涉及一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统和一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法。
背景技术
表面贴装技术SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)是电子制造业的关键技术，贴装设备的工艺对整个SMT的生产质量起着至关重要的作用。随着电子信息产业的迅速发展，SMT技术已经成为电子组装技术中不可或缺的一部分。SMT技术是指将表面贴装的电子组件，直接焊接于印刷电路底版的表面上，与传统插装工艺不同，SMT工艺的元件及焊点均在同一表面上，并具有微型化、大规模化、自动化的优点。
数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，进而实现物理空间与赛博空间的交互映射。在数字孪生中，模型是核心，数据是基础。目前SMT产线数字孪生应用设计缺点在于：系统设计高度定制化，无法实现场景的可重用，并且构建的孪生体模型相对固定，系统无法进行扩展，另外，系统无法支持动态的接入多种数据源，以及对数据源的更改等操作。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统，能够实现产线建模模型的重用，从而减少重复开发的次数，具有较好的通用性。
本发明的第二个目的在于提出一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统，包括：产线建模模块，用于对生产线上的设备进行建模，以获取模型数据；数据采集模块，用于采集生产线上的生产数据和设备数据；数据处理模块，用于对生产数据和设备数据进行处理；场景搭建模块，场景搭建模块与产线建模模块和数据处理模块分别相连，场景搭建模块用于将设备的模型导入，搭建生产线的虚拟环境，并接入处理后的生产数据和设备数据，以实时监测SMT产线工况，其中，虚拟环境为实际生产线上的设备的映射。
根据本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统，产线建模模块用于对生产线上的设备进行建模，以获取模型数据，数据采集模块用于采集生产线上的生产数据和设备数据，数据处理模块用于对生产数据和设备数据进行处理，场景搭建模块与产线建模模块和数据处理模块分别相连，场景搭建模块用于将设备的模型导入，搭建生产线的虚拟环境，并接入处理后的生产数据和设备数据，以实时监测SMT产线工况，其中，虚拟环境为实际生产线上的设备的映射。由此，该系统能够实现产线建模模型的重用，从而减少重复开发的次数，具有较好的通用性。
另外，根据本发明上述实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统还可以具有如下的附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，产线建模模块还用于，将设备的模型按照预先设定的文件格式进行转换。
根据本发明的一个实施例，数据处理模块还用于，采用ETL(Extract-Transform-Load，抽取、转换、加载)技术对生产数据和设备数据进行处理；根据处理后的生产数据和设备数据确定每项数据的统计指标，并存储至数据库结果表中。
根据本发明的一个实施例，场景搭建模块还用于，在接入处理后的生产数据和设备数据时，根据数据库结果表的标识将生产数据和设备数据与对应的设备的模型进行绑定，以便在虚拟场景中查看生产线上设备的运行状态。
根据本发明的一个实施例，场景搭建模块还用于，在将设备的模型导入时，按照实际产线上的设备所处的位置进行移动，以获取生产线的虚拟环境。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法，包括：采集生产线上的生产数据和设备数据；对生产数据和设备数据进行处理；将处理后的生产数据和设备数据导入生产线的虚拟环境中，以在虚拟环境中实时检测SMT产线工况。
根据本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法，首先采集生产线上的生产数据和设备数据，然后对生产数据和设备数据进行处理，最后将处理后的生产数据和设备数据导入生产线的虚拟环境中，以在虚拟环境中实时检测SMT产线工况。由此，该方法能够实现产线建模模型的重用，从而减少重复开发的次数，具有较好的通用性。
另外，根据本发明上述实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法还可以具有如下的附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，对生产数据和设备数据进行处理，包括：采用ETL技术对生产数据和设备数据进行处理；根据处理后的生产数据和设备数据确定每项数据的统计指标，并存储至数据库结果表中。
根据本发明的一个实施例，将处理后的生产数据和设备数据导入生产线的虚拟环境中，包括：根据数据库结果表的标识将生产数据和设备数据与对应的设备的模型进行绑定，以便在虚拟场景中查看生产线上设备的运行状态。
根据本发明的一个实施例，上述的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法还包括：在处理后的生产数据和/或设备数据满足触发条件时，控制虚拟环境中显示对应的设备。
根据本发明的一个实施例，上述的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法还包括：根据生产数据和设备数据以及历史数据对对应的设备进行状态展示。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的方框示意图；
图2为根据本发明一个具体实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的示意图；
图3为根据本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例提出的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统和基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法。
图1为根据本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的方框示意图。
如图1所示，本发明的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统，可包括：产线建模模块10、数据采集模块20、数据处理模块30和场景搭建模块40。
其中，产线建模模块10用于对生产线上的设备进行建模，以获取模型数据。数据采集模块20用于采集生产线上的生产数据和设备数据。数据处理模块30用于对生产数据和设备数据进行处理。场景搭建模块40与产线建模模块10和数据处理模块30分别相连，场景搭建模块40用于将设备的模型导入，搭建生产线的虚拟环境，并接入处理后的生产数据和设备数据，以实时监测SMT产线工况，其中，虚拟环境为实际生产线上的设备的映射。
具体而言，产线建模模块10可通过3DMAX、CAD或者Maya等3D建模制作软件对生产线上的设备进行建模，例如，制作车间尺寸、空间位置、上板机、印刷机、贴片机等基本的几何模型，从而获取到模型数据。数据采集模块20用于采集生产线上的生产数据和设备数据，例如，可以基于物联网采集终端从生产线上的设备采集设备数据，可通过MES系统(企业信息系统)对生产线上的生产数据进行采集，其中，设备数据可包括：设备的电力、电流、功率、压力、设备的震动等机械运行数据，生产数据可包括：生产工单数据、设备运行数据，产品质量数据，物流管理数据等。在数据采集模块20采集完成生产线上的生产数据和设备数据后，数据处理模块30对采集的数据进行处理，例如，使用布隆过滤器删除数据的重复值，采用隐马尔科夫模型平滑噪声数据完成数据的过滤清洗，采用线性函数归一化方法对数据进行归一化处理等。由于数字孪生平台提供了基于webgl(Web Graphics Library，web图形库)构建的场景化导入功能，场景搭建模块40可将设备的模型进行导入，并添加相应的逻辑、约束以及规则等，以搭建生产线的虚拟环境，当接入处理后的生产数据和设备数据后，可在虚拟环境中实时监测SMT产线工况，例如，可实时监测SMT生产状态(生产中或者未生产)，设备状态(设备正常或者异常)等。
根据本发明的一个实施例，产线建模模块10还用于，将设备的模型按照预先设定的文件格式进行转换。
具体而言，预先设定的文件格式可以为.obj格式和.mtl格式。其中，.obj格式表示模型的几何信息，.mtl(Material Library File，材质库文件)格式表示模型材质信息,文本编辑器可以将其打开和编辑。其中，一个.mtl文件可以包含一个或多个材质定义，对于每个材质都有其颜色，纹理和反射贴图的描述，应用于物体的表面和顶点。由此，产线建模模块10将设备的模型按照.obj格式和.mtl格式进行转换，这种格式可以导入数字孪生平台，数字孪生平台提供了基于webgl构建的场景化导入功能，支持这些文件可视化导入，以使设备模型导入到数字孪生平台中并进行编辑使用。
根据本发明的一个实施例，数据处理模块30还用于，采用ETL技术对生产数据和设备数据进行处理；根据处理后的生产数据和设备数据确定每项数据的统计指标，并存储至数据库结果表中。
具体而言，在数据采集模块20采集完生产线上的生产数据和设备数据后，数据处理模块30采用ETL技术(数据仓库技术)对生产数据和设备数据进行处理，按照一定的数据处理规则对数据进行加工和格式转换。例如，可将数据提取到大数据平台中，对各个数据进行分析处理，根据处理后的生产数据和设备数据计算出各项统计指标(指标名称和指标值等信息)，并将统计指标存储到数据库的结果表中，例如，可先在SQL(Structured QueryLanguage，结构化查询语言)数据库或者oracle数据库中创建一个结果表，将计算后的每项数据的统计指标存入结果表中。
根据本发明的一个实施例，场景搭建模块40还用于，在接入处理后的生产数据和设备数据时，根据数据库结果表的标识将生产数据和设备数据与对应的设备的模型进行绑定，以便在虚拟场景中查看生产线上设备的运行状态。
具体而言，数字孪生平台支持绑定数据库结果表中的数据源，可基于JDBC(JavaDatabase Connectivity，Java数据库连接)去访问数据库里面的结果表，通过JDBC技术与数据库进行交互，使用JAVA语言发送SQL语句到数据库中，可以实现对数据的增加、删除、修改、查找等功能，更高效且安全。不同设备的模型对应不同的生产数据和设备数据，当场景搭建模块40接入处理后的生产数据和设备数据时，例如，可通过查找数据库结果表，根据数据库结果表的标识将生产数据和设备数据与相应的设备的模型进行绑定，使模型与数据一一对应。在绑定完成后，当处理后的生产数据和设备数据满足触发条件，或者处理后的生产数据或设备数据满足触发条件时，可控制虚拟环境中显示对应的设备。其中，触发条件可基于数字孪生中模型绑定的数据，通过javascript脚本编程判断当数据满足某个条件时触发，例如，产线出现故障报警，故障代码触发。虚拟环境中显示对应的设备，即可以在虚拟场景中实时查看生产线上设备的运行状态，例如可查看当前设备是否正常运行，或者产线是否出现故障报警等。其中，在对对应的设备进行状态展示时，可结合生产数据和设备数据以及历史数据综合进行状态展示。另外，需要说明的是，数字孪生平台与数据库结果表中的数据进行通信频率可根据实际情况而设置，即按照一定的通讯频率进行模型的绑定，保证模型的及时更新。
根据本发明的一个实施例，场景搭建模块40还用于，在将设备的模型导入时，按照实际产线上的设备所处的位置进行移动，以获取生产线的虚拟环境。
具体而言，在将设备的模型进行导入搭建生产线的虚拟环境时，通过拖拉拽等形式进行移动，以对导入的模型进行编辑和布局，从而按照实际产线的位置孪生出相同的虚拟环境，该虚拟环境可包括SMT产线设备摆放的建筑环境以及设备的摆放位置。另外，还可以基于数字孪生平台支持的javascript脚本对虚拟环境进行编辑和控制，以实现虚拟环境中的产线运行动作的模拟，例如，实现流水线节拍、机械手的节拍等动作。
下面结合图2对本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的工作流程进行详细描述。
基于数字孪生平台的SMT产线监测系统可分成五个层次：采集层、系统层、数据平台层、孪生平台层和应用层。采集层可包括：电能计量终端、传感器和采集终端等。其中，电能计量终端用于对产线能耗数据进行采集，例如采集产线设备的电力、电流、电压和功率等。采集终端和传感器用于采集产线的设备的状态，例如采集设备的震动、压力等机械运行数据等。
采集层采集到的数据汇聚到系统层的各个系统进行存储和管理。系统层可包括：能效系统、MES系统，SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制)系统。其中，能效系统存储和管理SMT产线设备能耗数据，SCADA存储和管理传感器以及采集终端的各类设备的状态数据，MES系统对生产整个流程进行管理，包括设备数据的采集，以及对生产现场的执行情况进行控制。
数据平台层通过ETL技术，对各个系统的数据进行抽取、转换、加载等操作，将数据抽取到大数据平台，进行分析处理，计算实现各项统计指标，存储到数据库的结果表中。
孪生平台层为数字孪生应用开发与设计提供支撑，通过3DMAX、CAD或者Maya等3D建模软件建模的SMT产线设备模型(.obj与.mtl模型文件)可以导入到数字孪生平台进行编辑使用。孪生平台层主要包括：3D虚拟场景管理、场景脚本管理、机理模型管理、多数据源管理和权限管理。其中，3D虚拟场景管理提供3D虚拟场景库编辑功能，支持多种场景的几何变换和编辑，提供领域场景的应用模板，以实现产线建模模型的重用，可以根据不同场景而定，减少重复开发的工作量。场景脚本管理能够支持自定义的场景动作，支持通过自定义编程实现场景动画的控制。机理模型管理支持相关行业设备机理库文件的导入及与场景的对接。多数据源管理支持多种数据源的管理，包括常用的关系数据库接入、API(ApplicationProgramming Interface，应用编程接口)接入、csv(Comma-Separated Values，字符分隔值)/excel导入，支持数据源与场景模型的绑定，由此，可以支持多种数据源的接入，支持数据源的修改和调整等。权限管理支持场景数字孪生用户全系控制与隐私保护，可根据用户的不同权限，将SMT生产状态监控、制造过程详细数据、统计信息、仿真结果等给推送给特定人员。
应用层能够实现产线虚拟巡检、产品能耗分析和设备状态告警等。应用层包括：产线虚拟巡检、产品能耗分析、设备状态告警。产线虚拟巡检利用已采集的设备电能数据和设备状态采集数据，展示能耗情况及各产线的运行状态，包括生产状态(生产中/未生产)、电压、电流、功率、今日负荷、总能耗等。产品能耗分析利用已采集的设备电能历史数据，并结合已有的MES系统的产量数据，实现良品数、产量、单产能耗数据的统计，并进行多维度展示。通过点击产线孪生体，弹窗能够展示产线能耗情况及运行状态信息，在进行多维度展示时，包括2D和3D的展示，其中，2D展示主要展示的是产线日统计结果数据，3D展示主要展示的是实时数据或者最近一段时间的数据，例如秒级的设备故障告警，能够及时报警，分钟级的如产线产量，良品率，单品能耗等。设备状态告警在生产状态异常时，孪生体颜色可变为红色并闪烁，以给用户提示，用户即可根据提示信息及时对设备进行调整。
综上所述，根据本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统，产线建模模块用于对生产线上的设备进行建模，以获取模型数据，数据采集模块用于采集生产线上的生产数据和设备数据，数据处理模块用于对生产数据和设备数据进行处理，场景搭建模块与产线建模模块和数据处理模块分别相连，场景搭建模块用于将设备的模型导入，搭建生产线的虚拟环境，并接入处理后的生产数据和设备数据，以实时监测SMT产线工况，其中，虚拟环境为实际生产线上的设备的映射。由此，该系统能够实现产线建模模型的重用，从而减少重复开发的次数，具有较好的通用性。
对应上述实施例，本发明还提出了一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法。
如图3所示，本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法包括以下步骤：
S301，采集生产线上的生产数据和设备数据。
S302，对生产数据和设备数据进行处理。
S303，将处理后的生产数据和设备数据导入生产线的虚拟环境中，以在虚拟环境中实时检测SMT产线工况。
根据本发明的一个实施例，对生产数据和设备数据进行处理，包括：采用ETL技术对生产数据和设备数据进行处理；根据处理后的生产数据和设备数据确定每项数据的统计指标，并存储至数据库结果表中。
根据本发明的一个实施例，将处理后的生产数据和设备数据导入生产线的虚拟环境中，包括：根据数据库结果表的标识将生产数据和设备数据与对应的设备的模型进行绑定，以便在虚拟场景中查看生产线上设备的运行状态。
根据本发明的一个实施例，上述的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法还包括：在处理后的生产数据和/或设备数据满足触发条件时，控制虚拟环境中显示对应的设备。
根据本发明的一个实施例，上述的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法还包括：根据生产数据和设备数据以及历史数据对对应的设备进行状态展示。
需要说明的是，本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法中未披露的细节，请参照本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统中所披露的细节，具体这里不再赘述。
根据本发明实施例的基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法，首先采集生产线上的生产数据和设备数据，然后对生产数据和设备数据进行处理，最后将处理后的生产数据和设备数据导入生产线的虚拟环境中，以在虚拟环境中实时检测SMT产线工况。由此，该方法能够实现产线建模模型的重用，从而减少重复开发的次数，具有较好的通用性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统，其特征在于，包括：
产线建模模块，用于对生产线上的设备进行建模，以获取模型数据；
数据采集模块，用于采集生产线上的生产数据和设备数据；
数据处理模块，用于对所述生产数据和所述设备数据进行处理；
场景搭建模块，所述场景搭建模块与所述产线建模模块和所述数据处理模块分别相连，所述场景搭建模块用于将设备的模型导入，搭建生产线的虚拟环境，并接入处理后的所述生产数据和所述设备数据，以实时监测所述SMT产线工况，其中，所述虚拟环境为实际生产线上的设备的映射。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述产线建模模块还用于，将所述设备的模型按照预先设定的文件格式进行转换。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理模块还用于，
采用ETL技术对所述生产数据和所述设备数据进行处理；
根据处理后的所述生产数据和所述设备数据确定每项数据的统计指标，并存储至数据库结果表中。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述场景搭建模块还用于，
在接入处理后的所述生产数据和所述设备数据时，根据所述数据库结果表的标识将所述生产数据和所述设备数据与对应的所述设备的模型进行绑定，以便在虚拟场景中查看生产线上设备的运行状态。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述场景搭建模块还用于，
在将所述设备的模型导入时，按照所述实际产线上的设备所处的位置进行移动，以获取生产线的虚拟环境。
6.一种基于数字孪生平台的SMT产线监测系统的控制方法，其特征在于，包括：
采集生产线上的生产数据和设备数据；
对所述生产数据和所述设备数据进行处理；
将处理后的所述生产数据和所述设备数据导入生产线的虚拟环境中，以在所述虚拟环境中实时检测所述SMT产线工况。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述生产数据和所述设备数据进行处理，包括：
采用ETL技术对所述生产数据和所述设备数据进行处理；
根据处理后的所述生产数据和所述设备数据确定每项数据的统计指标，并存储至数据库结果表中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将处理后的所述生产数据和所述设备数据导入生产线的虚拟环境中，包括：
根据所述数据库结果表的标识将所述生产数据和所述设备数据与对应的所述设备的模型进行绑定，以便在所述虚拟场景中查看生产线上设备的运行状态。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
在处理后的所述生产数据和/或所述设备数据满足触发条件时，控制所述虚拟环境中显示对应的设备。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述生产数据和设备数据以及历史数据对对应的设备进行状态展示。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116821223A (zh) * 2023-08-25 2023-09-29 云南三耳科技有限公司 基于数字孪生的工业可视化控制平台及方法
CN116842811A (zh) * 2023-09-01 2023-10-03 北自所(北京)科技发展股份有限公司 基于数字孪生的车间产线能耗分析方法、装置及存储介质
CN117557082A (zh) * 2023-11-16 2024-02-13 深圳市航盛电子股份有限公司 电子元器件的工艺处理方法、装置、设备以及存储介质

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116821223A (zh) * 2023-08-25 2023-09-29 云南三耳科技有限公司 基于数字孪生的工业可视化控制平台及方法
CN116821223B (zh) * 2023-08-25 2023-11-24 云南三耳科技有限公司 基于数字孪生的工业可视化控制平台及方法
CN116842811A (zh) * 2023-09-01 2023-10-03 北自所(北京)科技发展股份有限公司 基于数字孪生的车间产线能耗分析方法、装置及存储介质
CN116842811B (zh) * 2023-09-01 2023-11-14 北自所(北京)科技发展股份有限公司 基于数字孪生的车间产线能耗分析方法、装置及存储介质
CN117557082A (zh) * 2023-11-16 2024-02-13 深圳市航盛电子股份有限公司 电子元器件的工艺处理方法、装置、设备以及存储介质
CN117557082B (zh) * 2023-11-16 2024-04-19 深圳市航盛电子股份有限公司 电子元器件的工艺处理方法、装置、设备以及存储介质

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