数字孪生系统及其在药玻检测设备运维中的应用

作     者：武存宇 程煜 任亚恒 康尧星 吴立龙 代明 张云佐 WU Cunyu;CHENG Yu;REN Yaheng;KANG Raoxing;WU Lilong;DAI Ming;ZHANG Yunzuo

作者机构：石家庄铁道大学信息科学与技术学院河北石家庄050043 河北省科学院应用数学研究所河北石家庄050081 

出 版 物：《电子设计工程》 (Electronic Design Engineering)

年 卷 期：2025年第33卷第1期

页      面：80-85页

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(61702347) 河北省科学院科技计划项目(23A01) 中央引导地方科技发展资金项目(226Z0501G) 

主　　题：数字孪生 故障诊断 OPC UA 数据融合 专家系统 

摘      要：针对药用玻璃生产设备维保困难大、成本高、周期长等问题,该文文引入数字孪生技术,构建了用于药玻检测设备故障诊断的数字孪生运维系统,以实现对药玻生产线运行过程中的虚拟监控、关键部件的状态预测及联动决策。根据药玻设备的特点构建药玻检测线设备的数字孪生模型。针对实体物理设备因模块协议不统一导致的数据感知异常,基于OPC UA构建了一套针对药玻检测设备的标准化通信协议。采用虚实数据融合的架构模式,结合虚实相似度映射融合规则对多元异构数据进行融合处理,并对融合后的数据进行后期数据分析和处理。将特征输入HSMM预测模型,并结合模糊专家系统对药玻设备故障进行识别分析,给出最终的设备维护建议。仿真实验表明,所设计的系统可真实反映物理设备的运行状态,并通过大量数据样本对设备状态进行评估。