(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法であって、
ガラス精密加工生産ラインは、４つの物理ユニットに分割され、４つの物理ユニットは、それぞれ異なる地域において設計、製造及び試験が行われ、４つの物理ユニットは元のガラス片倉庫物理ユニット、スチールビン物理ユニット（Ｓｔｅｅｌ  ｂｉｎ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｕｎｉｔ）、焼戻し炉ガラス片配列物理ユニット、中空ペアリング物理ユニットであり、各物理ユニットはそれぞれ単一機物理的設備を備え、以下のステップを含むことを特徴とするガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法。
シミュレーションシステムにおいて、ネットワークに接続されたそれぞれ４つの物理ユニットに対して、３Ｄモデリングを行い、各物理ユニットのすべての単一機物理的設備に対して、３Ｄモデリングを行い、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル及び各単一機設備モデルを形成し、ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、シミュレーションシステムにおいて、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル及び中空ペアリングユニットシミュレーションモデルを組み合わせて、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを構築し、
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルのすべての単一機設備モデルと該ガラス精密加工生産ラインの対応する単一機物理的設備は完全に一致し、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、生産ラインの具体的なレイアウト、各物理ユニットの外観と形態、単一機物理的設備の各センサーのレイアウトを含む３Ｄモデリングステップ、
ガラス生産技術プロセスの要求に基づき、シミュレーションシステムにおいて、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルのすべての単一機設備モデルの動作制御スクリプトを編制し、スクリプトを介して、該単一機設備モデルの加工動作を言語制御し、続いて、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、シミュレーションシステムにおいて、オフライン運転を行い、
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、オフライン運転の成功後、デジタルツイン技術を利用し、各物理ユニットの単一機物理的設備は、通信インターフェースを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの対応する単一機設備モデルと、リアルタイム通信と動作同期化を構築するオフサイト仮想物理同期ステップ、
シミュレーションシステムにおいて、４つのユニット管理モジュールを設置し、４つの該ユニット管理モジュールは、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデルをそれぞれ制御し、
ホストコンピュータを設置し、該ホストコンピュータは産業用イーサネットを介して、４つのユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信し、
異なる地域の４つの物理ユニットにおいて、それぞれ異なる時間セクションで、通信インターフェースと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを介して、リアルタイム通信と動作同期化を構築し、該ホストコンピュータは、ネットワークの該物理ユニットと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに対して、実際生産情報コマンドを送信し、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、ネットワークの該物理ユニットに対して分散式統合試験を行い、ネットワークの該物理ユニットの無負荷作用情况が所定の生産要求に符合するか否かを検査し、
該分散式統合試験は、垂直統合試験と水平統合試験を含み、
該垂直統合試験は、ダウンコマンドチャンネル試験とアップ情報チャンネル試験により構成され、該ダウンコマンドチャンネル試験は、ホストコンピュータがネットワークの該物理ユニットと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに対して、実際生産情報コマンドを送信する時、ネットワークの該物理ユニットが該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査し、
該アップ情報チャンネル試験は、ネットワークの該物理ユニットが、運転状態情報をホストコンピュータにリアルフィードバックしているか否かを検査し、
該水平統合試験は、設備間物理動作接続試験とユニット間状態情報伝送試験により構成され、該設備間物理動作接続試験は、ネットワークの該物理ユニットの各単一機物理的設備が、設定のガラス生産技術プロセスに基づいているか否か、下流の単一機物理的設備が上流の単一機物理的設備の加工動作を常に受けているか否かを検査し、
該ユニット間状態情報伝送試験は、ネットワークの該物理ユニットが、ガラス精密加工シミュレーション生産中に、上流の物理ユニットの状態情報を受信できているか否か、さらに対応するユニット管理モジュールが、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備の加工動作を制御できているか否か、及びネットワークの該物理ユニットが、それ自身の状態情報を、下流の物理ユニットに伝送できているか否かを検査するオフサイトタイムシェアリング統合試験ステップ。
【請求項２】
前記ダウンコマンドチャンネル試験は、以下のステップＡ１乃至Ａ５を含むことを特徴とする請求項１に記載のガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法。
ネットワークの該物理ユニットは、Ｉ／Ｏポイント情報という形式で、交換機インターフェースを介したＰＬＣ制御ネットワークを通して、それに対応するユニットシミュレーションモデルのソフトウェアＰＬＣモジュールのＩ／Ｏポイントにバインディング(結合)され、ネットワークの該物理ユニットは、ＰＬＣ制御ネットワークによって駆動されるステップＡ１、
該ホストコンピュータは産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信するステップＡ２、
４つの該ユニット管理モジュールは、それぞれ受信した実際生産情報コマンドを機器コマンドに変換し、ＯＰＣプロトコルとデータベース通信メカニズムを介して、機器コマンドを、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに送信し、ネットワークの該物理ユニットと対応するユニット管理モジュールは、機器コマンドを、同時に該ＰＬＣ制御ネットワークに送信するステップＡ３、
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワークは、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニットの運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転するステップＡ４、
該ホストコンピュータは、シミュレーションモデルビューを構築し、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの運転状態を検査し、これによりネットワークの該物理ユニットが、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査するステップＡ５。
【請求項３】
前記アップ情報チャンネル試験は、以下のステップＢ１乃至Ｂ３を含むことを特徴とする請求項２に記載のガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法。
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転するステップＢ１、
該ＰＬＣ制御ネットワークは、ＳＣＡＤＡシステム（即ち、データ収集と監視制御システム）により、ネットワークのすべての単一機物理的設備の状態情報を収集し、収集した該状態情報を、該ホストコンピュータにアップロードするステップＢ２、
該ホストコンピュータが受信した状態情報と該ＰＬＣ制御ネットワークが収集した状態情報を比較し、完全に一致するか否かを検査するステップＢ３。
【請求項４】
前記設備間物理動作接続試験は、以下のステップＣ１乃至Ｃ４を含むことを特徴とする請求項２に記載のガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法。
ネットワークの該物理ユニットのすべての単一機物理的設備を、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、物理インターフェースを介して、接続して一つの全体を形成するステップＣ１、
該ホストコンピュータは産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信するステップＣ２、
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワークは、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニットの運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転するステップＣ３、
該ホストコンピュータは該シミュレーションモデルビューを介して、ネットワークの該物理ユニットにおいて、下流の単一機物理的設備が、上流の単一機物理的設備の加工動作を常に引き受けるか否かを検査するステップＣ４。
【請求項５】
前記ユニット間状態情報伝送試験は、以下のステップＤ１乃至Ｄ４を含むことを特徴とする請求項２に記載のガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法。
ネットワークの該物理ユニットにおいて、各単一機物理的設備の状態情報は産業用イーサネットを介して、データバスに統合され、該データバスとユニット管理モジュールは接続し、状態情報を対応するユニット管理モジュールに伝送するステップＤ１、
該ホストコンピュータは産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信するステップＤ２、
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワークは、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニットの運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転するステップＤ３、
該ホストコンピュータは該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの動作がスムーズか否か、ネットワークの該物理ユニットに動作遅延或いは動作エラーが出現しないか否かを調べ、これによりネットワークの該物理ユニットが、ガラス精密加工シミュレーション生産において、上流の物理ユニットの状態情報を受信したか否か、対応するユニット管理モジュールが、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備の加工動作を制御するか否か、及びネットワークの該物理ユニットがそれ自身の状態情報を下流の物理ユニットに伝送するか否かを検査するステップＤ４。
【請求項６】
前記３Ｄモデリングステップは、以下のステップＥ１乃至Ｅ５を含むことを特徴とする請求項１に記載のガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法。
４つの物理ユニットの単一機物理的設備に対して、３Ｄモデリングを行い、単一機物理的設備の実際の機能と実際の効率に基づき、単一機物理的設備の動作方式と制御方式の封入を行い、標準化のデータインターフェースと情報インターフェースを定義し、これによりシミュレーションシステムにおいて、設備３Ｄモデルベースを構築し、該制御方式は、データの収集と処理、センサーのレイアウトと制御ロジックの設定を含むステップＥ１、
シミュレーションシステムにおいて、該ガラス精密加工生産ラインと対応するレイアウトモデルベースをプリセットするステップＥ２、
ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、該レイアウトモデルベースにおいて、適切なレイアウトモデルを選択し、該設備３Ｄモデルベースにおいて、必要な設備モデルを選択し、該レイアウトモデルに基づき、該ガラス精密加工生産ラインに対して、レイアウト計画と設備モデルの組み合わせを行うステップＥ３、
該レイアウト計画に基づき、該ガラス精密加工生産ラインの各段階の運動方式、制御ソリューション、実行アルゴリズムエンジン、シミュレーションダイナミック運転ソリューションを設計し、該ガラス精密加工生産ラインの初期ライン全体モデルと初期実行カーネルを生成するステップＥ４、
該シミュレーションシステムで、ダイナミックシミュレーション生産プロセスを行い、該初期ライン全体モデルと初期実行カーネルに対して最適化を行い、これにより該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを生成するステップＥ５。
【請求項７】
前記初期ライン全体モデルと初期実行カーネルの最適化は、以下のステップＥ５．１乃至Ｅ５．４を含むことを特徴とする請求項６に記載のガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法。
該初期実行カーネルから該初期ライン全体モデルまでのコマンドチャンネルを構築し、該初期ライン全体モデルから該初期実行カーネルまでの情報チャンネルを構築し、これにより該初期実行カーネルと該初期ライン全体モデルは、相互作用を実現するステップＥ５．１、
該シミュレーションシステムで、ダイナミックシミュレーション生産プロセスを実行し、該初期実行カーネルは、実際生産情報コマンドを生成し、該初期ライン全体モデルは、該実際生産情報コマンドに基づき運転され、運転結果を生成し、現場情報を該初期実行カーネルにフィードバックするステップＥ５．２、
該運転結果に対して、運転効率と負荷の分析を行い、分析結果に基づき、該初期ライン全体モデルの配置パラメーターと初期実行カーネルのアルゴリズム構造を最適化し、これにより最適化ライン全体モデルと最適化実行カーネルを生成するステップＥ５．３、
該最適化ライン全体モデルと最適化実行カーネルに基づき、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを生成するステップＥ５．４。
【請求項８】
ガラス精密加工生産ラインは、４つの物理ユニットに分割され、４つの物理ユニットは、それぞれ異なる地域において設計、製造及び試験が行われ、４つの物理ユニットは元のガラス片倉庫物理ユニット、スチールビン物理ユニット（Ｓｔｅｅｌ  ｂｉｎ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｕｎｉｔ）、焼戻し炉ガラス片配列物理ユニット、中空ペアリング物理ユニットで、各物理ユニットはそれぞれ単一機物理的設備を備え、
シミュレーションシステムとホストコンピュータを含み、該シミュレーションシステムとホストコンピュータは、産業用イーサネットを介して通信ネットワークを構築し、
該シミュレーションシステムは、ネットワークに接続された４つの物理ユニットに対して、それぞれ３Ｄモデリングを行い、各物理ユニットのすべての単一機物理的設備に対して、３Ｄモデリングを行い、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル及び各単一機設備モデルを形成し、ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、シミュレーションシステムにおいて、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル及び中空ペアリングユニットシミュレーションモデルを組み合わせて、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを構築し、
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルのすべての単一機設備モデルと該ガラス精密加工生産ラインの対応する単一機物理的設備は完全に一致し、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、生産ラインの具体的なレイアウト、各物理ユニットの外観と形態、単一機物理的設備の各センサーのレイアウトを含み、
デジタルツイン技術を利用し、各物理ユニットの単一機物理的設備は、通信インターフェースを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの対応する単一機設備モデルと、リアルタイム通信と動作同期化を構築し、
該シミュレーションシステムは、４つのユニット管理モジュールを設置し、４つの該ユニット管理モジュールは、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデルをそれぞれ制御し、
該ホストコンピュータは、産業用イーサネットを介して、４つのユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信し、
異なる地域の４つの物理ユニットにおいて、それぞれ異なる時間セクションで、通信インターフェースと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを介して、リアルタイム通信と動作同期化を構築し、該ホストコンピュータは、ネットワークの該物理ユニットと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに対して、実際生産情報コマンドを送信し、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、ネットワークの該物理ユニットに対して分散式統合試験を行い、ネットワークの該物理ユニットの無負荷作用情况が所定の生産要求に符合するか否かを検査し、
該分散式統合試験は、垂直統合試験と水平統合試験を含み、
該垂直統合試験は、ダウンコマンドチャンネル試験とアップ情報チャンネル試験により構成され、該ダウンコマンドチャンネル試験は、ホストコンピュータがネットワークの該物理ユニットと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに対して、実際生産情報コマンドを送信する時、ネットワークの該物理ユニットが該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査し、
該アップ情報チャンネル試験は、ネットワークの該物理ユニットが、運転状態情報をホストコンピュータにリアルフィードバックしているか否かを検査し、
該水平統合試験は、設備間物理動作接続試験とユニット間状態情報伝送試験により構成され、該設備間物理動作接続試験は、ネットワークの該物理ユニットの各単一機物理的設備が、設定のガラス生産技術プロセスに基づいているか否か、下流の単一機物理的設備が上流の単一機物理的設備の加工動作を常に受けているか否かを検査し、
該ユニット間状態情報伝送試験は、ネットワークの該物理ユニットが、ガラス精密加工シミュレーション生産中に、上流の物理ユニットの状態情報を受信できているか否か、さらに対応するユニット管理モジュールが、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備の加工動作を制御できているか否か、及びネットワークの該物理ユニットが、それ自身の状態情報を、下流の物理ユニットに伝送できているか否かを検査することを特徴とする請求項１に記載のガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法を用いるガラス精密加工生産ライン分散式統合システム。
【請求項９】
前記ガラス精密加工生産ライン分散式統合システムは、ＰＬＣ制御ネットワークをさらに含み、
ネットワークの該物理ユニットは、Ｉ／Ｏポイント情報という形式で、交換機インターフェースを介したＰＬＣ制御ネットワークを通して、それに対応するユニットシミュレーションモデルのソフトウェアＰＬＣモジュールのＩ／Ｏポイントにバインディング(結合)され、ネットワークの該物理ユニットは、ＰＬＣ制御ネットワークによって駆動され、
該ユニット管理モジュールは、受信した該実際生産情報コマンドを機器コマンドに変換し、ＯＰＣプロトコルとデータベース通信メカニズムを介して、機器コマンドを、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに送信し、ネットワークの該物理ユニットと対応するユニット管理モジュールは、機器コマンドを、同時に該ＰＬＣ制御ネットワークに送信し、
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、
該ＰＬＣ制御ネットワークはさらに、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニットの運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転し、
ＳＣＡＤＡシステム（即ち、データ収集と監視制御システム）により、ネットワークのすべての単一機物理的設備の状態情報を収集し、収集した該状態情報を、該ホストコンピュータにアップロードし、
該ホストコンピュータは、構成モニタリングユニットとＭＥＳ管理ユニットを含み、該構成モニタリングユニットは、シミュレーションモデルビューを構築し、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの運転状態を検査し、これによりネットワークの該物理ユニットが、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査し、
該ＭＥＳ管理ユニットは、受信した状態情報と該ＰＬＣ制御ネットワークが収集した状態情報を比較し、完全に一致するか否かを検査する請求項８に記載のガラス精密加工生産ライン分散式統合システム。
【請求項１０】
前記ネットワークの該物理ユニットにおいて、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、すべての単一機物理的設備物理インターフェースを介して、接続して一つの全体を形成し、しかも各単一機物理的設備の状態情報は産業用イーサネットを介して、データバスに統合され、該データバスとユニット管理モジュールは接続し、状態情報を対応するユニット管理モジュールに伝送し、
該構成モニタリングユニットはさらに、該シミュレーションモデルビューを介して、ネットワークの該物理ユニットにおいて、下流の単一機物理的設備が、上流の単一機物理的設備の加工動作を常に引き受けるか否かを検査し、
該ＭＥＳ管理ユニットはさらに、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの動作がスムーズか否か、ネットワークの該物理ユニットに動作遅延或いは動作エラーが出現しないか否かを調べ、これによりネットワークの該物理ユニットが、ガラス精密加工シミュレーション生産において、上流の物理ユニットの状態情報を受信したか否か、対応するユニット管理モジュールが、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備の加工動作を制御するか否か、及びネットワークの該物理ユニットがそれ自身の状態情報を下流の物理ユニットに伝送するか否かを検査することを特徴とする請求項９に記載のガラス精密加工生産ライン分散式統合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス加工自動化技術の分野に属し、特に、ガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法及びそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス精密加工生産ラインは、ガラスの二次加工に対して、一次成型された平板ガラスを基本原料として、使用ニーズに基づき、異なる加工技術を採用して製造される、特定機能を備えるガラス製品の生産ラインである。
ガラス精密加工生産ラインの設計ソリューションの最終検証では、各ユニット設備を統合し、管理システムを設置し、合同調整合同試験を実施する必要がある。
しかし、異なる設備が異なる企業でカスタム生産されるため、ライン全体レイアウトの完了時には、各ユニットを統合する必要があり、分散式統合は、データ統合、プロセス統合、応用統合を含む。
過剰な統合試験サイクルを回避し、資金及びサイトの占有コストを低下させるため、ライン全体を顧客企業に届ける前に、異なるサプライヤーの設備の間、設備とライン全体の間で、オフサイトセグメント式試験（通信試験、制御ネットワーク試験、ライン全体作業試験）を行う。
【０００３】
しかし、現在の試験プラットフォームは、単一機の表示性能と機能の試験と検証に限られ、設備と設備の間のオフサイト統合試験は、ネットワークを介した簡単な通信試験に限られる。一方、リアルタイム性が劣り、ライン全体の仮想運転プロセスで、実際の生産プロセスをリアルシミュレーションできない。他方、各技術セクションの専用機設備を簡単に組み合わせて構成するため、通信試験にのみ限定され、作業協同試験を実施することはできない。
ライン全体の統合と試験は、物理的設備の組み立てを実地で完了した後でなければ、合同調整合同試験を実施することはできず、オフサイトセグメント式の統合と試験を行うことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記先行技術には、ライン全体の統合と試験は、物理的設備の組み立てを実地で完了した後でなければ、合同調整合同試験を実施することができず、オフサイトセグメント式の統合と試験を行うことができないという欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法及びそのシステムは、タイムシェアリング、オフサイト統合と試験を実現でき、設計から生産製造までの間の不確実性を低下させ、最終顧客に至る合同調整合同試験のサイクルを短縮し、設計ハザードを事前に発見して回避し、サイトコストと資金占有コストを大幅に削減できる。
【０００６】
本発明によるガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法において、ガラス精密加工生産ラインは、４つの物理ユニットに分割され、４つの物理ユニットは、それぞれ異なる地域において設計、製造及び試験が行われ、４つの物理ユニットは元のガラス片倉庫物理ユニット、スチールビン物理ユニット（Ｓｔｅｅｌ  ｂｉｎ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｕｎｉｔ）、焼戻し炉ガラス片配列物理ユニット、中空ペアリング物理ユニットであり、以下のステップを含む。
３Ｄモデリングステップでは、シミュレーションシステムにおいて、それぞれ４つの物理ユニットに対して、３Ｄモデリングを行い、各物理ユニットのすべての単一機物理的設備に対して、３Ｄモデリングを行い、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデルを形成し、ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、シミュレーションシステムにおいて、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデルを組み立て、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを構築する。
【０００７】
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルのすべての単一機設備モデルと該ガラス精密加工生産ラインの対応する単一機物理的設備は完全に一致し、生産ラインの具体的なレイアウト、各物理ユニットの外観と形態、単一機物理的設備の各センサーのレイアウトを含む。
オフサイト仮想物理同期ステップ：ガラス生産技術プロセスの要求に基づき、シミュレーションシステムにおいて、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルのすべての単一機設備モデルの動作制御スクリプトを編制し、スクリプトを介して、該単一機設備モデルの加工動作を言語制御し、続いて、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、シミュレーションシステムにおいて、オフライン運転を行う。
【０００８】
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、オフライン運転の成功後、デジタルツイン技術を利用し、各物理ユニットの単一機物理的設備は、通信インターフェースを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの対応する単一機設備モデルと、リアルタイム通信と動作同期化を構築する。
オフサイトタイムシェアリング統合試験ステップ：シミュレーションシステムにおいて、４つのユニット管理モジュールを設置し、４つの該ユニット管理モジュールは、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデルをそれぞれ制御する。
ホストコンピュータを設置し、該ホストコンピュータは産業用イーサネット(登録商標)を介して、４つのユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信する。
【０００９】
異なる地域の４つの物理ユニットにおいて、それぞれ異なる時間セクションで、通信インターフェースと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを介して、リアルタイム通信と動作同期化を構築し、該ホストコンピュータは、ネットワークの該物理ユニットと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに対して、実際生産情報コマンドを送信し、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、ネットワークの該物理ユニットに対して分散式統合試験を行い、ネットワークの該物理ユニットの無負荷作用情况が所定の生産要求に符合するか否かを検査する。
【００１０】
該分散式統合試験は、垂直統合試験と水平統合試験を含む。
【００１１】
該垂直統合試験は、ダウンコマンドチャンネル試験とアップ情報チャンネル試験により構成され、該ダウンコマンドチャンネル試験は、ホストコンピュータがネットワークの該物理ユニットと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに対して、実際生産情報コマンドを送信する時、ネットワークの該物理ユニットが該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査する。
【００１２】
該アップ情報チャンネル試験は、ネットワークの該物理ユニットが、運転状態情報をホストコンピュータにリアルフィードバックしているか否かを検査する。
【００１３】
該水平統合試験は、設備間物理動作接続試験とユニット間状態情報伝送試験により構成され、該設備間物理動作接続試験は、ネットワークの該物理ユニットの各単一機物理的設備が、設定のガラス生産技術プロセスに基づいているか否か、下流の単一機物理的設備が上流の単一機物理的設備の加工動作を常に受けているか否かを検査する。
【００１４】
該ユニット間状態情報伝送試験は、ネットワークの該物理ユニットが、ガラス精密加工シミュレーション生産中に、上流の物理ユニットの状態情報を受信できているか否か、さらに対応するユニット管理モジュールが、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備の加工動作を制御できているか否か、及びネットワークの該物理ユニットが、それ自身の状態情報を、下流の物理ユニットに伝送できているか否かを検査する。
【００１５】
好ましくは、該ダウンコマンドチャンネル試験は、以下のステップＡ１乃至Ａ５を含む。
ステップＡ１：
ネットワークの該物理ユニットは、Ｉ／Ｏポイント情報という形式で、交換機インターフェースを介したＰＬＣ制御ネットワークを通して、それに対応するユニットシミュレーションモデルのソフトウェアＰＬＣモジュールのＩ／Ｏポイントにバインディング(結合)され、ネットワークの該物理ユニットは、ＰＬＣ制御ネットワークによって駆動される。
【００１６】
ステップＡ２：該ホストコンピュータは産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信する。
【００１７】
ステップＡ３：４つの該ユニット管理モジュールは、それぞれ受信した実際生産情報コマンドを機器コマンドに変換し、ＯＰＣプロトコルとデータベース通信メカニズムを介して、機器コマンドを、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに送信し、ネットワークの該物理ユニットと対応するユニット管理モジュールは、機器コマンドを、同時に該ＰＬＣ制御ネットワークに送信する。
【００１８】
ステップＡ４：該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワークは、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニットの運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転する。
【００１９】
ステップＡ５：該ホストコンピュータは、シミュレーションモデルビューを構築し、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの運転状態を検査し、これによりネットワークの該物理ユニットが、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査する。
【００２０】
好ましくは、該アップ情報チャンネル試験は、以下のステップＢ１乃至Ｂ３を含む。
ステップＢ１：該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転する。
【００２１】
ステップＢ２：該ＰＬＣ制御ネットワークは、ＳＣＡＤＡシステム（即ち、データ収集と監視制御システム）により、ネットワークのすべての単一機物理的設備の状態情報を収集し、収集した該状態情報を、該ホストコンピュータにアップロードする。
【００２２】
ステップＢ３：該ホストコンピュータが受信した状態情報と該ＰＬＣ制御ネットワークが収集した状態情報を比較し、完全に一致するか否かを検査する。
【００２３】
好ましくは、該設備間物理動作接続試験は、以下のステップＣ１乃至Ｃ４を含む。
ステップＣ１：ネットワークの該物理ユニットのすべての単一機物理的設備を、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、物理インターフェースを介して、接続して一つの全体を形成する。
【００２４】
ステップＣ２：該ホストコンピュータは産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信する。
【００２５】
ステップＣ３：該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワークは、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニットの運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転する。
【００２６】
ステップＣ４：該ホストコンピュータは該シミュレーションモデルビューを介して、ネットワークの該物理ユニットにおいて、下流の単一機物理的設備が、上流の単一機物理的設備の加工動作を常に引き受けるか否かを検査する。
【００２７】
好ましくは、該ユニット間状態情報伝送試験は、以下のステップＤ１乃至Ｄ４を含む。
ステップＤ１：ネットワークの該物理ユニットにおいて、各単一機物理的設備の状態情報は産業用イーサネットを介して、データバスに統合され、該データバスとユニット管理モジュールは接続し、状態情報を対応するユニット管理モジュールに伝送する。
【００２８】
ステップＤ２：該ホストコンピュータは産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信する。
【００２９】
ステップＤ３：該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワークは、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニットの運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転する。
【００３０】
ステップＤ４：該ホストコンピュータは該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの動作がスムーズか否か、ネットワークの該物理ユニットに動作遅延或いは動作エラーが出現しないか否かを調べ、これによりネットワークの該物理ユニットが、ガラス精密加工シミュレーション生産において、上流の物理ユニットの状態情報を受信したか否か、対応するユニット管理モジュールが、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備の加工動作を制御するか否か、及びネットワークの該物理ユニットがそれ自身の状態情報を下流の物理ユニットに伝送するか否かを検査する。
【００３１】
好ましくは、該３Ｄモデリングステップは、以下のステップＥ１乃至Ｅ５を含む。
ステップＥ１：４つの物理ユニットの単一機物理的設備に対して、３Ｄモデリングを行い、単一機物理的設備の実際の機能と実際の効率に基づき、単一機物理的設備の動作方式と制御方式の封入を行い、標準化のデータインターフェースと情報インターフェースを定義し、これによりシミュレーションシステムにおいて、設備３Ｄモデルベースを構築する。
該制御方式は、データの収集と処理、センサーのレイアウトと制御ロジックの設定を含む。
【００３２】
ステップＥ２：シミュレーションシステムにおいて、該ガラス精密加工生産ライン業界と対応するレイアウトモデルベースをプリセットする。
【００３３】
ステップＥ３：ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、該レイアウトモデルベースにおいて、適切なレイアウトモデルを選択し、該設備３Ｄモデルベースにおいて、必要な設備モデルを選択し、該レイアウトモデルに基づき、該ガラス精密加工生産ラインに対して、レイアウト計画と設備モデルの組み合わせを行う。
【００３４】
ステップＥ４：該レイアウト計画に基づき、該ガラス精密加工生産ラインの各段階の運動方式、制御ソリューション、実行アルゴリズムエンジン、シミュレーションダイナミック運転ソリューションを設計し、該ガラス精密加工生産ラインの初期ライン全体モデルと初期実行カーネルを生成する。
【００３５】
ステップＥ５：該シミュレーションシステムで、ダイナミックシミュレーション生産プロセスを行い、該初期ライン全体モデルと初期実行カーネルに対して最適化を行い、これにより該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを生成する。
【００３６】
好ましくは、該初期ライン全体モデルと初期実行カーネルの最適化は、以下のステップＥ５．１乃至Ｅ５．４を含む。
ステップＥ５．１：該初期実行カーネルから該初期ライン全体モデルまでのコマンドチャンネルを構築し、該初期ライン全体モデルから該初期実行カーネルまでの情報チャンネルを構築し、これにより該初期実行カーネルと該初期ライン全体モデルは、相互作用を実現する。
【００３７】
ステップＥ５．２：該シミュレーションシステムで、ダイナミックシミュレーション生産プロセスを実行し、該初期実行カーネルは、実際生産情報コマンドを生成し、該初期ライン全体モデルは、該実際生産情報コマンドに基づき運転され、運転結果を生成し、現場情報を該初期実行カーネルにフィードバックする。
【００３８】
ステップＥ５．３：該運転結果に対して、運転効率と負荷の分析を行い、分析結果に基づき、該初期ライン全体モデルの配置パラメーターと初期実行カーネルのアルゴリズム構造を最適化し、これにより最適化ライン全体モデルと最適化実行カーネルを生成する。
【００３９】
ステップＥ５．４：該最適化ライン全体モデルと最適化実行カーネルに基づき、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を生成する。
【００４０】
好ましくは、該ガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法を使用するシステムにおいて、ガラス精密加工生産ラインは、４つの物理ユニットに分割され、４つの物理ユニットは、それぞれ異なる地域において設計、製造及び試験が行われ、４つの物理ユニットは元のガラス片倉庫物理ユニット、スチールビン物理ユニット（Ｓｔｅｅｌ  ｂｉｎ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｕｎｉｔ）、焼戻し炉ガラス片配列物理ユニット、中空ペアリング物理ユニットであり、シミュレーションシステムとホストコンピュータを含み、該シミュレーションシステムとホストコンピュータは、産業用イーサネットを介して通信ネットワークを構築する。
【００４１】
該シミュレーションシステムは、４つの物理ユニットに対して、それぞれ３Ｄモデリングを行い、各物理ユニットのすべての単一機物理的設備に対して、３Ｄモデリングを行い、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデルを形成し、ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、シミュレーションシステムにおいて、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデルを組み立て、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを構築する。
【００４２】
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルのすべての単一機設備モデルと該ガラス精密加工生産ラインの対応する単一機物理的設備は完全に一致し、生産ラインの具体的なレイアウト、各物理ユニットの外観と形態、単一機物理的設備の各センサーのレイアウトを含む。
【００４３】
デジタルツイン技術を利用し、各物理ユニットの単一機物理的設備は、通信インターフェースを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの対応する単一機設備モデルと、リアルタイム通信と動作同期化を構築する。
【００４４】
該シミュレーションシステムは、４つのユニット管理モジュールを設置し、４つの該ユニット管理モジュールは、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル、スチールビンユニットシミュレーションモデル、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル、中空ペアリングユニットシミュレーションモデルをそれぞれ制御する。
【００４５】
該ホストコンピュータは、産業用イーサネットを介して、４つのユニット管理モジュールに対して、実際生産情報コマンドを送信する。
異なる地域の４つの物理ユニットにおいて、それぞれ異なる時間セクションで、通信インターフェースと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルを介して、リアルタイム通信と動作同期化を構築し、該ホストコンピュータは、ネットワークの該物理ユニットと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに対して、実際生産情報コマンドを送信し、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、ネットワークの該物理ユニットに対して分散式統合試験を行い、ネットワークの該物理ユニットの無負荷作用情况が所定の生産要求に符合するか否かを検査する。
【００４６】
該分散式統合試験は、垂直統合試験と水平統合試験を含む。
【００４７】
該垂直統合試験は、ダウンコマンドチャンネル試験とアップ情報チャンネル試験により構成され、該ダウンコマンドチャンネル試験は、ホストコンピュータがネットワークの該物理ユニットと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに対して、実際生産情報コマンドを送信する時、ネットワークの該物理ユニットが該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査する。
【００４８】
該アップ情報チャンネル試験は、ネットワークの該物理ユニットが、運転状態情報をホストコンピュータにリアルフィードバックしているか否かを検査する。
【００４９】
該水平統合試験は、設備間物理動作接続試験とユニット間状態情報伝送試験により構成され、該設備間物理動作接続試験は、ネットワークの該物理ユニットの各単一機物理的設備が、設定のガラス生産技術プロセスに基づいているか否か、下流の単一機物理的設備が上流の単一機物理的設備の加工動作を常に受けているか否かを検査する。
【００５０】
該ユニット間状態情報伝送試験は、ネットワークの該物理ユニットが、ガラス精密加工シミュレーション生産中に、上流の物理ユニットの状態情報を受信できているか否か、さらに対応するユニット管理モジュールが、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備の加工動作を制御できているか否か、及びネットワークの該物理ユニットが、それ自身の状態情報を、下流の物理ユニットに伝送できているか否かを検査する。
【００５１】
好ましくは、ＰＬＣ制御ネットワークをさらに含む。
ネットワークの該物理ユニットは、Ｉ／Ｏポイント情報という形式で、交換機インターフェースを介したＰＬＣ制御ネットワークを通して、それに対応するユニットシミュレーションモデルのソフトウェアＰＬＣモジュールのＩ／Ｏポイントにバインディング(結合)され、ネットワークの該物理ユニットは、ＰＬＣ制御ネットワークによって駆動される。
【００５２】
該ユニット管理モジュールは、受信した該実際生産情報コマンドを機器コマンドに変換し、ＯＰＣプロトコルとデータベース通信メカニズムを介して、機器コマンドを、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルに送信し、ネットワークの該物理ユニットと対応するユニット管理モジュールは、機器コマンドを、同時に該ＰＬＣ制御ネットワークに送信する。
【００５３】
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルは、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行う。
【００５４】
該ＰＬＣ制御ネットワークはさらに、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニットの運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニットは同期運転する。
ＳＣＡＤＡシステム（即ち、データ収集と監視制御システム）により、ネットワークのすべての単一機物理的設備の状態情報を収集し、収集した該状態情報を、該ホストコンピュータにアップロードする。
【００５５】
該ホストコンピュータは、構成モニタリングユニットとＭＥＳ管理ユニットを含み、該構成モニタリングユニットは、シミュレーションモデルビューを構築し、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの運転状態を検査し、これによりネットワークの該物理ユニットが、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査する。
【００５６】
該ＭＥＳ管理ユニットは、受信した状態情報と該ＰＬＣ制御ネットワークが収集した状態情報を比較し、完全に一致するか否かを検査する。
【００５７】
好ましくは、ネットワークの該物理ユニットにおいて、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、すべての単一機物理的設備物理インターフェースを介して、接続して一つの全体を形成する。
しかも、各単一機物理的設備の状態情報は産業用イーサネットを介して、データバスに統合され、該データバスとユニット管理モジュールは接続し、状態情報を対応するユニット管理モジュールに伝送する。
該構成モニタリングユニットはさらに、該シミュレーションモデルビューを介して、ネットワークの該物理ユニットにおいて、下流の単一機物理的設備が、上流の単一機物理的設備の加工動作を常に引き受けるか否かを検査する。
【００５８】
該ＭＥＳ管理ユニットはさらに、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの動作がスムーズか否か、ネットワークの該物理ユニットに動作遅延或いは動作エラーが出現しないか否かを調べ、これによりネットワークの該物理ユニットが、ガラス精密加工シミュレーション生産において、上流の物理ユニットの状態情報を受信したか否か、対応するユニット管理モジュールが、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備の加工動作を制御するか否か、及びネットワークの該物理ユニットがそれ自身の状態情報を下流の物理ユニットに伝送するか否かを検査する。
【００５９】
該ガラス精密加工生産ライン分散式統合システムは、物理ユニット（或いは単一機物理的設備）とガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデルの相互作用と融合作用をそなえ、ライン全体の物理的設備の統合を満足するもので、オフサイト分段試験物理ユニット（或いは単一機物理的設備）の制御ロジックと通信インターフェースがガラス精密加工生産ラインの運転計画に符合するか否かを判断し、制御ロジックと設計物流のエラーを局部的に回避することで、物理ユニット（或いは単一機物理的設備）の設計を継続的に改善し、ガラス精密加工生産ラインの運転ニーズを満たし、
デジタルツイン技術の駆動の下、仮想シミュレーションプラットフォームと生産ライン物理的設備の双方向リアルマッピングとリアルタイム情報相互作用によって、シミュレーション生産ライン全体と実物生産ライン全体の全要素、全プロセスと全業務データの統合と融合を実現し、ガラス精密加工生産ライン全体の展開と構築を最終的に完了させる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態のガラス精密加工生産ライン分散式統合のフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態のシステム作動の原理図である。
【図３】本発明の実施形態の垂直統合試験の原理図である。
【図４】本発明の実施形態の水平統合試験の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
（実施形態）
以下、図面を参照して、具体的な実施方式により本発明の技術解決案を説明する。
本発明は以下の前提に立っている。
【００６２】
本実施形態のガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法によるガラス精密加工生産ラインは、４つの物理ユニット２に分割される。
４つの物理ユニット２は、それぞれ異なる地域において設計、製造及び試験が行われ、４つの物理ユニット２は元のガラス片倉庫物理ユニット２１、スチールビン物理ユニット（Ｓｔｅｅｌ  ｂｉｎ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｕｎｉｔ）２２、焼戻し炉ガラス片配列物理ユニット２３と中空ペアリング物理ユニット２４であり、図１に示す通り、以下のステップを含む。
【００６３】
３Ｄモデリングステップ：シミュレーションシステム１において、それぞれ４つの物理ユニット２３Ｄに対してモデリングを行い、各物理ユニット２のすべての単一機物理的設備２５３Ｄに対してモデリングを行い、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル１１、スチールビンユニットシミュレーションモデル１２、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル１３、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル１４を形成する。
ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、シミュレーションシステム１において、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル１１、スチールビンユニットシミュレーションモデル１２、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル１３、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル１４を組み立て、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を構築する。
【００６４】
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５のすべての単一機設備モデル１６と該ガラス精密加工生産ラインの対応する単一機物理的設備２５は完全に一致し、生産ラインの具体的なレイアウト、各物理ユニット２の外観と形態、単一機物理的設備２５の各センサーのレイアウトを含む。
【００６５】
オフサイト仮想物理同期ステップ：ガラス生産技術プロセスの要求に基づき、シミュレーションシステム１において、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５のすべての単一機設備モデル１６の動作制御スクリプトを編制し、スクリプトを介して、該単一機設備モデル１６の加工動作を言語制御し、続いて、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５は、シミュレーションシステム１において、オフライン運転を行う。
【００６６】
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５は、オフライン運転の成功後、デジタルツイン技術を利用し、各物理ユニット２の単一機物理的設備２５は、通信インターフェースを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の対応する単一機設備モデル１６と、リアルタイム通信と動作同期化を構築する。
【００６７】
オフサイトタイムシェアリング統合試験ステップ：シミュレーションシステム１において、４つのユニット管理モジュール１７を設置し、４つの該ユニット管理モジュール１７は、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル１１、スチールビンユニットシミュレーションモデル１２、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル１３、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル１４を制御する。
【００６８】
ホストコンピュータ３の設置：該ホストコンピュータ３は産業用イーサネットを介して、４つのユニット管理モジュール１７に対して、実際生産情報コマンドを送信する。
【００６９】
異なる地域の４つの物理ユニット２において、それぞれ異なる時間セクションで、通信インターフェースと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を介して、リアルタイム通信と動作同期化を構築し、該ホストコンピュータ３は、ネットワークの該物理ユニット２と該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５に対して、実際生産情報コマンドを送信し、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、ネットワークの該物理ユニット２に対して分散式統合試験を行い、ネットワークの該物理ユニット２の無負荷作用情况が所定の生産要求に符合するか否かを検査する。
【００７０】
該分散式統合試験は、垂直統合試験と水平統合試験を含む。
【００７１】
該垂直統合試験は、ダウンコマンドチャンネル試験とアップ情報チャンネル試験により構成され、該ダウンコマンドチャンネル試験は、ホストコンピュータ３がネットワークの該物理ユニット２と該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５に対して、実際生産情報コマンドを送信する時、ネットワークの該物理ユニット２が該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査する。
【００７２】
該アップ情報チャンネル試験は、ネットワークの該物理ユニット２が、運転状態情報をホストコンピュータ３にリアルフィードバックしているか否かを検査する。
【００７３】
該水平統合試験は、設備間物理動作接続試験とユニット間状態情報伝送試験により構成され、該設備間物理動作接続試験は、ネットワークの該物理ユニット２の各単一機物理的設備２５が、設定のガラス生産技術プロセスに基づいているか否か、下流の単一機物理的設備２５が上流の単一機物理的設備２５の加工動作を常に受けているか否かを検査する。
【００７４】
該ユニット間状態情報伝送試験は、ネットワークの該物理ユニット２が、ガラス精密加工シミュレーション生産中に、上流の物理ユニット２の状態情報を受信できているか否か、さらに対応するユニット管理モジュール１７が、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備２５の加工動作を制御できているか否か、及びネットワークの該物理ユニット２が、それ自身の状態情報を、下流の物理ユニット２に伝送できているか否かを検査する。
【００７５】
該ガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法は、デジタルツイン技術によって、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）とそのシミュレーションモデルの仮想物理同期を実現し、これにより高性能で、汎用性が高く、拡張可能な統合実物とシミュレーションの分散式統合試験プラットフォームを構築し、各サプライヤーが提供する物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）とガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５とのタイムシェアリング、オフサイト統合と試験の実施をサポートし、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）とシミュレーションモデルの制御ロジックが、通信インターフェースが既定の設計目標に符合しているか否か、ライン全体運動計画と対応するユニットシステムが、ライン全体の作業と性能において、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）の設計と生産を継続的に改善しているか否かを試験し、設計から生産製造までの間の不確実性を低下させ、最終顧客に至る合同調整合同試験のサイクルを短縮し、設計ハザードを事前に発見して回避し、サイトと資金占有等のコストを大幅に削減する。
【００７６】
４つの物理ユニット２は、それぞれ異なる地域において設計、製造及び試験が行われ、該元のガラス片倉庫物理ユニット２１は、ガントリークレーン、フリップ輸送ステーション、真空吸盤ホルダー、ガラスＴフレームを含む。
該スチールビン物理ユニット（Ｓｔｅｅｌ  ｂｉｎ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｕｎｉｔ）２２は、高速トロリー運転ガイドレール、ガラス片入庫高速輸送トロリー、ガラス片出庫高速輸送トロリー、スチールビン固定式グリッドラック、ボトムカー、輸送緩衝セクションを含み、該焼戻し炉ガラス片配列物理ユニット２３は、ガラス片配列台、バッファー台、輸送台を含む。
該中空ペアリング物理ユニット２４は、高速トロリー運転ガイドレール、ガラス片入庫高速輸送トロリー、ガラス片出庫高速輸送トロリー、ペアリング倉庫固定式グリッドラック、ボトムカー、輸送緩衝セクションを含む。
【００７７】
したがって、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５において、生産プロセスに基づき、上流から下流へ、順に、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル１１、スチールビンユニットシミュレーションモデル１２、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル１３、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル１４を含む。
しかも、各ユニットシミュレーションモデル１２は、ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、単一機物理的設備２５に対して組み立てを行い、仮想のガラス精密加工生産ラインを形成し、生産ラインの迅速なカスタマイズを実現する。
該シミュレーションシステム１は、Ｄｅｍｏ３Ｄシミュレーションソフトウェアを採用し、３Ｄデジタル化設計が可能な開放式プラットフォームを備え、単一機設備の仮想設備を実行でき、スクリプトを介して、設備の動作或いは製品の運動を制御でき、ソフトウェアＰＬＣ機能を備える。
【００７８】
デジタルツイン技術を利用し、単一機物理的設備２５と対応する単一機設備モデル１６はリアルタイム通信と動作同期化を構築し、仮想物理同期を実現する。
これにより、異なる地域のサプライヤーが設備生産プロセスにおいて、タイムシェアリング、オフサイトでき、単一機物理的設備２５をガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５に接続し、ライン統合試験を行い、地域、サイト、時空の制限から分離され、スマート工場ライン全体のカスタム設計の並列化プロセスを達成する。
該デジタルツイン技術は、物理モデル、センサー更新、運転履歴等のデータを十分に利用し、複合分野、マルチ物理量、マルチスケール、多重確率のシミュレーションプロセスを統合し、仮想空間にマッピングし、これにより対応する実体設備のすべてのライフサイクルプロセスを反映し、”デジタルミラー”或いは“デジタルマッピング”とも別称される。
該仮想物理同期は、ＰＬＣを架け橋として、３Ｄシミュレーション（仮想センサー）、設備モデルと実物ＰＬＣ、構成ソフトウェアの間の通信チャンネルを構築し、相互接続データと情報の相互接続を実現し、ダウンコマンドとアップ情報のバイナリー同期技術によって、設備リアルタイムデータ、構成モニタリングデータと３Ｄ仮想シミュレーションデータのリアルタイム同期を実現し、仮想工場（シミュレーション）、リアル工場（設備）、現場モニタリングデータ、ＭＥＳシステム実行データの間の相互作動と同期を実現する。
【００７９】
該ホストコンピュータ３には、ＭＥＳシステム或いはその実行エンジンを配置し、ガラス精密加工生産全体のプロセスを制御し、ネットワークの物理ユニット２の統合試験データを分析する。
該ＭＥＳシステムは、製造企業が生産プロセスで実行する管理システムであり、製造企業工場の実行層向けの生産情報化管理システムであり、オーダーから製品完了までの生産プロセス全体に対する情報伝達によって、最適化管理を行う。
該ユニット管理モジュール１７は、ホストコンピュータ３が送信する実際生産情報コマンドに基づき、対応するネットワークの該物理ユニット２を駆動する。
これにより、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を利用し、生産シミュレーションを行い、仮想物理同期技術を利用し、相互接続データと情報の相互接続を実現し、ネットワークの該物理ユニット２の無負荷作用情况が所定の生産要求に符合するか否かを試験する。
【００８０】
該ガラス精密加工生産ライン分散式統合システムは、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）とガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の相互作用と融合作用をそなえ、ライン全体の物理的設備の統合を満足するもので、オフサイト分段試験物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）の制御ロジックと通信インターフェースがガラス精密加工生産ラインの運転計画に符合するか否かを判断し、制御ロジックと設計物流のエラーを局部的に回避することで、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）の設計を継続的に改善し、ガラス精密加工生産ラインの運転ニーズを満たし、
デジタルツイン技術の駆動の下、仮想シミュレーションプラットフォームと生産ライン物理的設備の双方向リアルマッピングとリアルタイム情報相互作用によって、シミュレーション生産ライン全体と実物生産ライン全体の全要素、全プロセスと全業務データの統合と融合を実現し、ガラス精密加工生産ライン全体の展開と構築を最終的に完了させる。
【００８１】
好ましくは、図２、図３に示す通り、該ダウンコマンドチャンネル試験は、以下のステップＡ１乃至Ａ５を含む。
ステップＡ１：
ネットワークの該物理ユニット２は、Ｉ／Ｏポイント情報という形式で、交換機インターフェースを介したＰＬＣ制御ネットワークを４通して、それに対応するユニットシミュレーションモデルのソフトウェアＰＬＣモジュールのＩ／Ｏポイントにバインディング(結合)され、ネットワークの該物理ユニット２は、ＰＬＣ制御ネットワーク４によって駆動される。
【００８２】
ステップＡ２：該ホストコンピュータ３は産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュール１７に対して、実際生産情報コマンドを送信する。
【００８３】
ステップＡ３：４つの該ユニット管理モジュール１７は、それぞれ受信した実際生産情報コマンドを機器コマンドに変換し、ＯＰＣプロトコルとデータベース通信メカニズムを介して、機器コマンドを、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５に送信する。
ネットワークの該物理ユニット２と対応するユニット管理モジュール１７は、機器コマンドを、同時に該ＰＬＣ制御ネットワーク４に送信する。
【００８４】
ステップＡ４：該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５は、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワーク４は、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニット２の運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニット２は同期運転する。
【００８５】
ステップＡ５：該ホストコンピュータ３は、シミュレーションモデルビューを構築し、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の運転状態を検査し、これによりネットワークの該物理ユニット２が、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査する。
【００８６】
ネットワークの該物理ユニット２は、設計製造完了後、顧客サイトへ運送する前に、先ず各単一機物理的設備２５に対して、垂直統合試験を単独で実施する。
続いて、すべての単一機物理的設備２５を、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、物理インターフェースを介して全体に接続し、水平統合試験を実施する。
ここで、垂直統合試験においては、先ずダウンコマンドチャンネル試験を実施し、次にアップ情報チャンネル試験を実施する。
水平統合試験においては、先ず設備間物理動作接続試験を実施し、次にユニット間状態情報伝送試験を実施する。
【００８７】
該ダウンコマンドチャンネル試験は、ネットワークの該物理ユニット２が、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かの検査に用いる。
該ユニット管理モジュール１７は、受信した実際生産情報コマンドを、機器コマンドに変換し、同時にガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５とＰＬＣ制御ネットワーク４に送信する。
該ＰＬＣ制御ネットワーク４は、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニット２の運転を駆動し、ネットワークの該物理ユニット２に対する管理と制御を実現する。
ホストコンピュータ３において、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の運転状態を検査し、これによりネットワークの該物理ユニット２の動作が、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査し、ネットワークの該物理ユニット２に対して、ロジック検証と制御試験を行い、迅速に故障を特定し原因を突き止め、可能性がある設計エラーを排除し、ネットワークの該物理ユニット２が実際の生産要件を満たしているか否かを事前に検証し、試験結果に基づいて、ネットワークの該物理ユニット２に対する設計ソリューションの最適化と改善を行い、再加工を回避し、並列作業を実現し、現場デバッグと試験の時間とコストを大幅に削減できる。
【００８８】
好ましくは、図２、図３に示す通り、該アップ情報チャンネル試験は、以下のステップＢ１乃至Ｂ３を含む。
ステップＢ１：該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５は、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニット２は同期運転する。
【００８９】
ステップＢ２：該ＰＬＣ制御ネットワーク４は、ＳＣＡＤＡシステム（即ち、データ収集と監視制御システム）により、ネットワークのすべての単一機物理的設備２５の状態情報を収集し、収集した該状態情報を、該ホストコンピュータ３にアップロードする。
【００９０】
ステップＢ３：該ホストコンピュータ３が受信した状態情報と該ＰＬＣ制御ネットワーク４が収集した状態情報を比較し、完全に一致するか否かを検査する。
【００９１】
該アップ情報チャンネル試験は、該ネットワークの該物理ユニット２において、該実際生産情報コマンドに基づき動作できるようになった後、即ち、該ダウンコマンドチャンネル試験の完了後、ネットワークの該物理ユニット２が、運転状態情報をホストコンピュータ３にリアルタイムフィードバックするか否かを検査する。
該ＰＬＣ制御ネットワーク４は、ＳＣＡＤＡシステム（即ち、データ収集と監視制御システム）により、ネットワークのすべての単一機物理的設備２５の状態情報を収集し、収集した該状態情報を、該ホストコンピュータ３のＭＥＳシステムにアップロードする。
該ホストコンピュータ３のＭＥＳシステムは、フィードバックの状態情報に基づき、自動化プロセスに対してパラメーターの調節を行い、次の実際生産情報コマンド伝送を行い、設備状態情報統合、制御システムと設備の間の統合を実現する。
【００９２】
例えば、中空ペアリング物理ユニット２４を、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５にアクセスさせる。
該ホストコンピュータ３は実際生産情報コマンドを送信し、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、中空ペアリング物理ユニット２４の高速出入庫トロリー、ボトムカーと対応する単一機設備モデル１６の運動が一致するか否かを検証し、マスタマイズされた中空ペアリング物理ユニット２４の可動部品の運動ロジックが、仮想ライン全体の運動要求を満たすか否かを検査し、これにより中空ペアリング物理ユニット２４とガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の高度な統合を達成し、制御ロジックの設計エラーを予め回避し、顧客エンドまでのデバッグサイクルを短縮する。
【００９３】
好ましくは、図２、図４に示す通り、該設備間物理動作接続試験は、以下のステップＣ１乃至Ｃ４を含む。
ステップＣ１：ネットワークの該物理ユニット２のすべての単一機物理的設備２５を、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、物理インターフェースを介して、接続して一つの全体を形成する。
【００９４】
ステップＣ２：該ホストコンピュータ３は産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュール１７に対して、実際生産情報コマンドを送信する。
【００９５】
ステップＣ３：該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５は、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワーク４は、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニット２の運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニット２は同期運転する。
【００９６】
ステップＣ４：該ホストコンピュータ３は、該シミュレーションモデルビューを介して、ネットワークの該物理ユニット２において、下流の単一機物理的設備が、上流の単一機物理的設備２５の加工動作を常に引き受けるか否かを検査する。
【００９７】
該設備間物理動作接続試験は、ネットワークの該物理ユニット２の各単一機物理的設備２５において、垂直統合試験を完了後、すべての単一機物理的設備２５を、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、物理インターフェースを介して全体に接続し、ネットワークの該物理ユニット２において、下流の単一機物理的設備が、上流の単一機物理的設備２５の加工動作を常に引き受けるか否かを検査する。
即ち、設備と設備の間の動作完全性と連続性を検査し、ガラス精密加工生産ラインにおける、プロセスに基づく製品の生産加工完了、ガラス精密加工生産ラインのスムーズな運転を保証する。
【００９８】
好ましくは、図２、図４に示す通り、該ユニット間状態情報伝送試験は、以下のステップＤ１乃至Ｄ４を含む。
ステップＤ１：ネットワークの該物理ユニット２において、各単一機物理的設備２５の状態情報は産業用イーサネットを介して、データバス５に統合される。
該データバス５とユニット管理モジュール１７は接続し、状態情報を対応するユニット管理モジュール１７に伝送する。
【００９９】
ステップＤ２：該ホストコンピュータ３は産業用イーサネットを介して、４つの該ユニット管理モジュール１７に対して、実際生産情報コマンドを送信する。
【０１００】
ステップＤ３：該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５は、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、該ＰＬＣ制御ネットワーク４は、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニット２の運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニット２は同期運転する。
【０１０１】
ステップＤ４：該ホストコンピュータ３は、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の動作がスムーズか否か、ネットワークの該物理ユニット２に動作遅延或いは動作エラーが出現しないか否かを調べ、これによりネットワークの該物理ユニット２が、ガラス精密加工シミュレーション生産において、上流の物理ユニット２の状態情報を受信したか否か、対応するユニット管理モジュール１７が、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備２５の加工動作を制御するか否か、及びネットワークの該物理ユニット２がそれ自身の状態情報を下流の物理ユニット２に伝送するか否かを検査する。
【０１０２】
該設備間物理動作接続試験の完了後、ネットワークの該物理ユニット２に対してユニット間状態情報伝送試験を実施する。
４つの該ユニット管理モジュール１７は、ＯＰＣとデータベースアクセスシステムインターフェースを採用し、システムリアルタイムデータ情報を獲得し、ユニット管理モジュール１７の間の信号接続を実現し、２つのユニット管理モジュール１７間の情報とデータを水平に伝達する。
該ユニット間状態情報伝送試験は、ネットワークの該物理ユニット２が、ガラス精密加工シミュレーション生産中に、上流の物理ユニット２の状態情報を受信できているか否か、さらに対応するユニット管理モジュール１７が、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備２５の加工動作を制御できているか否か、及びネットワークの該物理ユニット２が、それ自身の状態情報を、下流の物理ユニット２に伝送できているか否かを検査する。
これにより、ネットワークの該物理ユニット２に対する制御ソリューションを調整及び最適化し、生産ライン全体の動作のスムーズさと正常運転を保証し、動作遅延とフロー生産業務における不確定エラーの発生を回避する。
【０１０３】
例えば、ガラス精密加工生産ラインにおいて、切断機、エッジャー、焼戻し炉等の、異なる物理ユニット２の単一機物理的設備２５のセンサー信号、開閉量（Ｓｗｉｔｃｈ  ｑｕａｎｔｉｔｙ）情報は、産業用イーサネットを介して、全て現場バスに統合され、バスにおいて、設備情報の交換と相互作用を行う。
例えば、ベルトコンベアーはガラスをエッジャーの面取りに搬送し、搬送されたガラスがベルトコンベアー上のセンサーを触発し、センサー情報は産業用イーサネットを介して、エッジャーに搬送され、エッジャーはセンサー信号を受信した後、ガラスの面取り動作を準備する。
同時に、エッジャーが面取り動作を行なっている場合、開閉量（Ｓｗｉｔｃｈ  ｑｕａｎｔｉｔｙ）情報をベルトコンベアーに送信し、流れているガラスの搬送を停止する。
【０１０４】
該水平統合試験は、ユニット管理モジュール１７の間、単一機物理的設備２５の間の情報水平伝送統合を実現し、ガラス精密加工生産ラインの製品のスムーズな運転を保証する。
【０１０５】
好ましくは、該３Ｄモデリングステップは、以下のステップＥ１乃至Ｅ５を含む。
ステップＥ１：４つの物理ユニット２の単一機物理的設備２５に対して、３Ｄモデリングを行い、単一機物理的設備２５の実際の機能と実際の効率に基づき、単一機物理的設備２５の動作方式と制御方式の封入を行い、標準化のデータインターフェースと情報インターフェースを定義し、これによりシミュレーションシステム１において、設備３Ｄモデルベースを構築する。
ここで、該制御方式は、データの収集と処理、センサーのレイアウトと制御ロジックの設定を含む。
【０１０６】
ステップＥ２：シミュレーションシステム１において、該ガラス精密加工生産ライン業界と対応するレイアウトモデルベースをプリセットする。
【０１０７】
ステップＥ３：ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、該レイアウトモデルベースにおいて、適切なレイアウトモデルを選択し、該設備３Ｄモデルベースにおいて、必要な設備モデルを選択し、該レイアウトモデルに基づき、該ガラス精密加工生産ラインに対して、レイアウト計画と設備モデルの組み合わせを行う。
【０１０８】
ステップＥ４：該レイアウト計画に基づき、該ガラス精密加工生産ラインの各段階の運動方式、制御ソリューション、実行アルゴリズムエンジン、シミュレーションダイナミック運転ソリューションを設計し、該ガラス精密加工生産ラインの初期ライン全体モデルと初期実行カーネルを生成する。
【０１０９】
ステップＥ５：該シミュレーションシステム１で、ダイナミックシミュレーション生産プロセスを行い、該初期ライン全体モデルと初期実行カーネルに対して最適化を行い、これにより該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を生成する。
【０１１０】
該シミュレーションシステム１において、カスタム設計プラットフォームを構築し、ライン全体の迅速なカスタマイズを実現する。
該シミュレーションシステム１において、所定の該設備３Ｄモデルベースとレイアウトモデルベースは、単一機物理的設備２５に対して、モジュール化封入を行い、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の迅速な個性化カスタマイズとダイナミック運転を実現する。
【０１１１】
ガラス精密加工生産ラインの設計プロセスにおける該シミュレーションシステム１の利用：ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、該レイアウトモデルベースにおいて、適切なレイアウトモデルを選択し、該設備３Ｄモデルベースにおいて、必要な設備モデルを選択する。
該ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報は、生産能力要求、工場サイト、加工プロセス、生産リズム、生産計画、技術計画、加工設備を含む。
該レイアウトモデルベースは、既存のガラス精密加工生産業界内で常用される数種のレイアウト方式に基づき、分析を行い設計された生産ライン初期レイアウトソリューションであり、設備資源配置、ライン全体レイアウト、技術ルート計画等を含む。
設備資源配置は、各物理ユニット２が必要な設備及びその数量であり、技術ルート計画は、製品の技術ルートに基づき、各プロセスの標準労働時間を決定し、製品の各技術に対応する加工設備と操作の技術関連を分析する。
ライン全体レイアウトは、企業の工場空間、製品加工プロセス及び希望する生産能力に基づき、既存の設備、中間設備及び投入を計画する設備に対して、合理的な空間レイアウト、物理的干渉分析、物流ルート計画を行い、これによりライン全体のレイアウトを確定する。
続いて、該レイアウトモデルに基づき、該ガラス精密加工生産ラインに対して、レイアウト計画と設備モデルの組み合わせを行い、これにより設計サイクルを短縮し、人為的ミスを減らし、レイアウト効率を高める。
【０１１２】
該ステップＥ４の初期ライン全体モデルは、生産ラインの３Ｄモデル、生産ラインレイアウト組み合わせソリューション、運転ソリューションと制御ソリューションを含む。
該初期実行カーネルは、生産ラインモデルの数学モデリング、ユニットアルゴリズムとライン全体スケジューリングアルゴリズムを含む。
最後に、該シミュレーションシステム１で、ダイナミックシミュレーション生産プロセスを実行し、ライン全体のダイナミックスマート実行の効果に対して、効率分析、負荷分析等を含む統計分析を行い、分析構造と所定のパラメーターを比較する。
要求が満たされていない場合、該初期ライン全体モデルと初期実行カーネルに対して修正を行い、要求が満たされるまで運転と分析を継続する。
これにより、該初期ライン全体モデルと初期実行カーネルを最適化し、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を生成する。
【０１１３】
好ましくは、該初期ライン全体モデルと初期実行カーネルの最適化は、以下のステップＥ５．１乃至Ｅ５．４を含む。
ステップＥ５．１：該初期実行カーネルから該初期ライン全体モデルまでのコマンドチャンネルを構築し、該初期ライン全体モデルから該初期実行カーネルまでの情報チャンネルを構築し、これにより該初期実行カーネルと該初期ライン全体モデルは、相互作用を実現する。
【０１１４】
ステップＥ５．２：該シミュレーションシステム１で、ダイナミックシミュレーション生産プロセスを実行し、該初期実行カーネルは、実際生産情報コマンドを生成し、該初期ライン全体モデルは、該実際生産情報コマンドに基づき運転され、運転結果を生成し、現場情報を該初期実行カーネルにフィードバックする。
【０１１５】
ステップＥ５．３：該運転結果に対して、運転効率と負荷の分析を行い、分析結果に基づき、該初期ライン全体モデルの配置パラメーターと初期実行カーネルのアルゴリズム構造を最適化し、これにより最適化ライン全体モデルと最適化実行カーネルを生成する。
【０１１６】
ステップＥ５．４：該最適化ライン全体モデルと最適化実行カーネルに基づき、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を生成する。
【０１１７】
該初期実行カーネルは、実際生産情報コマンドを生成し、これにより該初期ライン全体モデルダイナミックシミュレーション生産プロセスは、シミュレーションシステム１の強大なデータ分析能力により、運転結果に対して、運転効率と負荷の分析を行い、設計と運転の共同反復繰り返し最適化を実現し、最も優れたライン全体設計ソリューションを獲得し、ライン全体のスマート実行カーネルを形成し、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の全体性能と安定性を高める。
【０１１８】
好ましくは、該ガラス精密加工生産ラインの分散式統合方法を使用するシステムは、図２に示す通り、ガラス精密加工生産ラインは、４つの物理ユニット２に分割される。
４つの物理ユニットは２は、それぞれ異なる地域において設計、製造及び試験が行われ、４つの物理ユニット２は元のガラス片倉庫物理ユニット２１、スチールビン物理ユニット（Ｓｔｅｅｌ  ｂｉｎ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｕｎｉｔ）２２、焼戻し炉ガラス片配列物理ユニット２３と中空ペアリング物理ユニット２４であり、シミュレーションシステム１とホストコンピュータを含み、該シミュレーションシステム１とホストコンピュータは、産業用イーサネットを介して通信ネットワークを構築する。
【０１１９】
該シミュレーションシステム１は、それぞれ４つの物理ユニット２３Ｄに対してモデリングを行い、各物理ユニット２のすべての単一機物理的設備２５３Ｄに対してモデリングを行い、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル１１、スチールビンユニットシミュレーションモデル１２、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル１３、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル１４を形成する。
ガラス精密加工生産ラインの設計要求情報に基づき、シミュレーションシステム１において、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル１１、スチールビンユニットシミュレーションモデル１２、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル１３、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル１４を組み立て、ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を構築する。
【０１２０】
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５のすべての単一機設備モデル１６と該ガラス精密加工生産ラインの対応する単一機物理的設備２５は完全に一致し、生産ラインの具体的なレイアウト、各物理ユニット２の外観と形態、単一機物理的設備２５の各センサーのレイアウトを含む。
【０１２１】
デジタルツイン技術を利用し、各物理ユニット２の単一機物理的設備２５は、通信インターフェースを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の対応する単一機設備モデル１６と、リアルタイム通信と動作同期化を構築する。
【０１２２】
該シミュレーションシステム１に４つのユニット管理モジュール１７を設置し、４つの該ユニット管理モジュール１７は、元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル１１、スチールビンユニットシミュレーションモデル１２、焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル１３、中空ペアリングユニットシミュレーションモデル１４を制御する。
【０１２３】
該ホストコンピュータ３は、産業用イーサネットを介して、４つのユニット管理モジュール１７に対して、実際生産情報コマンドを送信する。
異なる地域の４つの物理ユニット２において、それぞれ異なる時間セクションで、通信インターフェースと該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５を介して、リアルタイム通信と動作同期化を構築し、該ホストコンピュータ３は、ネットワークの該物理ユニット２と該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５に対して、実際生産情報コマンドを送信し、ガラス精密加工シミュレーション生産を行い、ネットワークの該物理ユニット２に対して分散式統合試験を行い、ネットワークの該物理ユニット２の無負荷作用情况が所定の生産要求に符合するか否かを検査する。
【０１２４】
該分散式統合試験は、垂直統合試験と水平統合試験を含む。
【０１２５】
該垂直統合試験は、ダウンコマンドチャンネル試験とアップ情報チャンネル試験により構成され、該ダウンコマンドチャンネル試験は、ホストコンピュータ３がネットワークの該物理ユニット２と該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５に対して、実際生産情報コマンドを送信する時、ネットワークの該物理ユニット２が該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査する。
【０１２６】
該アップ情報チャンネル試験は、ネットワークの該物理ユニット２が、運転状態情報をホストコンピュータ３にリアルフィードバックしているか否かを検査する。
【０１２７】
該水平統合試験は、設備間物理動作接続試験とユニット間状態情報伝送試験により構成され、該設備間物理動作接続試験は、ネットワークの該物理ユニット２の各単一機物理的設備２５が、設定のガラス生産技術プロセスに基づいているか否か、下流の単一機物理的設備２５が上流の単一機物理的設備２５の加工動作を常に受けているか否かを検査する。
【０１２８】
該ユニット間状態情報伝送試験は、ネットワークの該物理ユニット２が、ガラス精密加工シミュレーション生産中に、上流の物理ユニット２の状態情報を受信できているか否か、さらに対応するユニット管理モジュール１７が、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備２５の加工動作を制御できているか否か、及びネットワークの該物理ユニット２が、それ自身の状態情報を、下流の物理ユニット２に伝送できているか否かを検査する。
【０１２９】
該ガラス精密加工生産ライン分散式統合システムは、デジタルツイン技術によって、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）とそのシミュレーションモデルの仮想物理同期を実現し、これにより高性能で、汎用性が高く、拡張可能な統合実物とシミュレーションの分散式統合試験プラットフォームを構築し、各サプライヤーが提供する物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）とガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５とのタイムシェアリング、オフサイト統合と試験の実施をサポートし、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）とシミュレーションモデルの制御ロジックが、通信インターフェースが既定の設計目標に符合しているか否か、ライン全体運動計画と対応するユニットシステムが、ライン全体の作業と性能において、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）の設計と生産を継続的に改善しているか否かを試験し、設計から生産製造までの間の不確実性を低下させ、最終顧客に至る合同調整合同試験のサイクルを短縮し、設計ハザードを事前に発見して回避し、サイトと資金占有等のコストを大幅に削減する。
【０１３０】
該ガラス精密加工生産ライン分散式統合システムは、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）とガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の相互作用と融合作用をそなえ、ライン全体の物理的設備の統合を満足するもので、オフサイト分段試験物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）の制御ロジックと通信インターフェースがガラス精密加工生産ラインの運転計画に符合するか否かを判断し、制御ロジックと設計物流のエラーを局部的に回避することで、物理ユニット２（或いは単一機物理的設備２５）の設計を継続的に改善し、ガラス精密加工生産ラインの運転ニーズを満たし、
デジタルツイン技術の駆動の下、仮想シミュレーションプラットフォームと生産ライン物理的設備の双方向リアルマッピングとリアルタイム情報相互作用によって、シミュレーション生産ライン全体と実物生産ライン全体の全要素、全プロセスと全業務データの統合と融合を実現し、ガラス精密加工生産ライン全体の展開と構築を最終的に完了させる。
【０１３１】
好ましくは、図３に示す通り、ＰＬＣ制御ネットワーク４をさらに含む。
ネットワークの該物理ユニット２は、Ｉ／Ｏポイント情報という形式で、交換機インターフェースを介したＰＬＣ制御ネットワーク４を通して、それに対応するユニットシミュレーションモデルのソフトウェアＰＬＣモジュールのＩ／Ｏポイントにバインディング(結合)され、ネットワークの該物理ユニット２は、ＰＬＣ制御ネットワーク４によって駆動される。
【０１３２】
該ユニット管理モジュール１７は、受信した該実際生産情報コマンドを機器コマンドに変換し、ＯＰＣプロトコルとデータベース通信メカニズムを介して、機器コマンドを、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５に送信する。
ネットワークの該物理ユニット２と対応するユニット管理モジュール１７は、機器コマンドを、同時に該ＰＬＣ制御ネットワーク４に送信する。
【０１３３】
該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５は、受信した機器コマンドに基づき、ガラス精密加工シミュレーション生産を行う。
【０１３４】
該ＰＬＣ制御ネットワーク４はさらに、受信した機器コマンドに基づき、ネットワークの該物理ユニット２の運転を駆動し、デジタルツイン技術を利用して、対応するユニットシミュレーションモデルとネットワークの該物理ユニット２は同期運転する。
【０１３５】
ＳＣＡＤＡシステム（即ち、データ収集と監視制御システム）により、ネットワークのすべての単一機物理的設備２５の状態情報を収集し、収集した該状態情報を、該ホストコンピュータ３にアップロードする。
【０１３６】
該ホストコンピュータ３は、構成モニタリングユニットとＭＥＳ管理ユニットを含み、該構成モニタリングユニットは、シミュレーションモデルビューを構築し、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の運転状態を検査し、これによりネットワークの該物理ユニット２が、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査する。
【０１３７】
該ＭＥＳ管理ユニットは、受信した状態情報と該ＰＬＣ制御ネットワーク４が収集した状態情報を比較し、完全に一致するか否かを検査する。
【０１３８】
ネットワークの該物理ユニット２は、設計製造完了後、顧客サイトへ運送する前に、先ず各単一機物理的設備２５に対して、垂直統合試験を単独で実施する。
ホストコンピュータ３において、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の運転状態を検査し、これによりネットワークの該物理ユニット２の動作が、該実際生産情報コマンドに基づき動作しているか否かを検査し、ネットワークの該物理ユニット２に対して、ロジック検証と制御試験を行い、迅速に故障を特定し原因を突き止め、可能性がある設計エラーを排除し、ネットワークの該物理ユニット２が実際の生産要件を満たしているか否かを事前に検証し、試験結果に基づいて、ネットワークの該物理ユニット２に対する設計ソリューションの最適化と改善を行い、再加工を回避し、並列作業を実現し、現場デバッグと試験の時間とコストを大幅に削減できる。
【０１３９】
該ＰＬＣ制御ネットワーク４は、ＳＣＡＤＡシステム（即ち、データ収集と監視制御システム）により、ネットワークのすべての単一機物理的設備２５の状態情報を収集し、収集した該状態情報を、該ホストコンピュータ３のＭＥＳシステムにアップロードする。
該ホストコンピュータ３のＭＥＳシステムは、フィードバックの状態情報に基づき、自動化プロセスに対してパラメーターの調節を行い、次の実際生産情報コマンド伝送を行い、設備状態情報統合、制御システムと設備の間の統合を実現する。
【０１４０】
好ましくは、図４に示す通り、ネットワークの該物理ユニット２において、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、すべての単一機物理的設備２５物理インターフェースを介して、接続して一つの全体を形成する。
しかも、各単一機物理的設備２５の状態信号は産業用イーサネットを介して、データバス５に統合される。
該データバス５とユニット管理モジュール１７は接続し、状態情報を対応するユニット管理モジュール１７に伝送する。
【０１４１】
該構成モニタリングユニットはさらに、該シミュレーションモデルビューを介して、ネットワークの該物理ユニット２において、下流の単一機物理的設備が、上流の単一機物理的設備２５の加工動作を常に引き受けるか否かを検査する。
【０１４２】
該ＭＥＳ管理ユニットはさらに、該シミュレーションモデルビューを介して、該ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル１５の動作がスムーズか否か、ネットワークの該物理ユニット２に動作遅延或いは動作エラーが出現しないか否かを調べ、これによりネットワークの該物理ユニット２が、ガラス精密加工シミュレーション生産において、上流の物理ユニット２の状態情報を受信したか否か、対応するユニット管理モジュール１７が、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備２５の加工動作を制御するか否か、及びネットワークの該物理ユニット２がそれ自身の状態情報を下流の物理ユニット２に伝送するか否かを検査する。
【０１４３】
ネットワークの該物理ユニット２は、各単一機物理的設備２５に対して、垂直統合試験を単独で実施後、すべての単一機物理的設備２５を、設定したガラス生産技術プロセスに基づき、物理インターフェースを介して全体に接続し、水平統合試験を実施する。
設定したガラス生産技術プロセスに基づき、物理インターフェースを介して全体に接続し、ネットワークの該物理ユニット２において、下流の単一機物理的設備が、上流の単一機物理的設備２５の加工動作を常に引き受けるか否かを検査し、即ち、設備と設備の間の動作完全性と連続性を検査し、ガラス精密加工生産ラインにおける、プロセスに基づく製品の生産加工完了、ガラス精密加工生産ラインのスムーズな運転を保証する。
ネットワークの該物理ユニット２が、ガラス精密加工シミュレーション生産中に、上流の物理ユニット２の状態情報を受信できているか否か、さらに対応するユニット管理モジュール１７が、受信した状態情報に基づき、各単一機物理的設備２５の加工動作を制御できているか否か、及びネットワークの該物理ユニット２が、それ自身の状態情報を、下流の物理ユニット２に伝送できているか否かを検査する。
これにより、ネットワークの該物理ユニット２に対する制御ソリューションを調整および最適化し、生産ライン全体の動作のスムーズさと正常運転を保証し、動作遅延とフロー生産業務における不確定エラーの発生を回避する。
【０１４４】
前述の本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、よって、本発明により保護される範囲は後述の特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【０１４５】
１    シミュレーションシステム
１１  元のガラス片倉庫ユニットシミュレーションモデル
１２  スチールビンユニットシミュレーションモデル
１３  焼戻し炉ガラス片配列ユニットシミュレーションモデル
１４  中空ペアリングユニットシミュレーションモデル
１５  ガラス精密加工生産ラインシミュレーションモデル
１６  単一機設備モデル
１７  ユニット管理モジュール
２    物理ユニット
２１  元のガラス片倉庫物理ユニット
２２  スチールビン物理ユニット（Ｓｔｅｅｌ  ｂｉｎ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｕｎｉｔ）
２３  焼戻し炉ガラス片配列物理ユニット
２４  中空ペアリング物理ユニット
２５  単一機物理的設備
３    ホストコンピュータ
４    ＰＬＣ制御ネットワーク
５    データバス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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