李胜前， 刘治红， 邱 枫， 赵智聪， 张弦弦

（中国兵器装备集团自动化研究所 智能制造事业部， 四川 绵阳 621000）

0 引言

在传统的柔性生产基础上，模块化生产已经成为“工业4.0”的主流，模块化构造带来了更高的灵活性，通过数据采集分析方法实现了对所连接设备的状态监控， 这些数据除了被用于远程状态监控外，还能用于质量监控、过程改进以及预防性维护，提高了机器设备的可支配性[1]。

目前，大多数的模块化生产线智能化程度还不高，尤其是故障检测方面。大多数生产线均采用后置报警方式实现故障提示，视频监控或者可视化系统提醒管控人员对生产线设备进行检修，普遍在故障前置预测方面不足[2]。 当报警信号产生时，产线已经出现了故障，并且，故障检测不能精准到设备以及关键部件，一旦出现故障，将对产线的生产效率造成很大影响。因此，亟需提出一种故障预警的方法。

本文将数字孪生技术引入模块化生产线， 利用建模软件构建虚拟生产线， 利用生产线管理系统采集并管理设备数据， 从而实现物理生产线和虚拟生产线数据的交互融合， 最终构建了基于数字孪生技术的模块化装药生产线管控模型；在此基础上，利用管控模型中数据协同交互功能，实现对设备数据的实时采集、管理与分析；最后使用神经网络算法对管控模型中设备数据发展状态进行预测，并以此为依据对设备状态进行调控和预测，最终实现基于数字孪生技术的模块化装药生产线故障预警[3]。……