黄祖广 潘 辉 薛瑞娟 王金江 张 维 高知国

(①国家机床质量检验监督中心，北京100102；②中国石油大学(北京)机械与储运学院，北京 102249)

随着计算机和互联网技术的高速发展，传统制造业开始发生根本性改变，制造领域正面临着从数字制造向智能制造的转型升级[1]。但是数控设备之间存在通信接口不统一[2]、通信缺乏认证机制[3]、设备不对外开放[4]、无法对各种不同类型的数控设备进行统一管理，造成高投入低产出[5]的不利现状。因此，实现设备之间数据的互联互通是解决这一问题的关键，即将基于不同底层协议的不同类型的数控系统进行数据集成，实现各类型数控装备的信息互联[6]。本文提出了一种基于数字孪生的数控装备互联互通及可视化系统，利用OPC UA协议将服务器端采集的各数控系统不同类型实时数据信息进行读取、转化后存入基于标准制定的数据库中，构建了数控机床数据字典及工业机器人数据字典并进行实时数据映射，驱动数控机床的数字孪生模型，实现了数控机床数字孪生模型与物理模型的同步运动，从而直观地展示数控机床的互联互通信息与运行状态。

1 数字孪生技术及应用

数字孪生(digital twin)是充分利用物理模型、数据更新、运行历史等方面在数字世界中完成对现实世界的实时映射，从而反映对应现实设备全生命周期过程的一种技术[7]。其概念自2003年由Grieves教授提出后，结合智能制造与深度信息融合的时代背景被广泛地应用于工业生产的各个领域[8-9]。……