本发明涉及产线监控系统领域，尤其涉及一种生产线运营状态的监控方法、系统、设备及介质。
背景技术：
工业互联网作为智能制造的关键基础设施，自2015年以来，得到持续广泛关注，工业app(应用程序，application)作为工业互联网的价值出口，已经成为未来制造业发展的新形式。工业app是基于互联网，承载工业知识和经验，满足特定需求的工业应用软件，是工业技术软件化的重要成果。它是特定工业知识的载体，具体定制化、专用化、可组合、可重用等特征。它涵盖生产制造的全流程和全环节，根据划分维度不同，如应用场景、适用范围和建模方法，划分为多种类型。从应用场景维度，包括研发设计类、生产制造类、运维服务类和经营管理四大类工业app。
生产线运营监控从应用场景维度属于生产制造环节，生产线运营监控系统主要实现对制造生产线生产过程的整体监控，清晰认知生产线整体运行状态以及生产环境，其基本构成包括监控中心、数据采集、数据输入、数据分析、数据输出、各类信号报警以及设备控制、测量、参数调节等功能，当前生产线运营监控主要是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。基于传统工业以太网的生产线运营监控系统采用电线方式进行传输，布线麻烦而且缺少报警措施；基于物联网技术的生产线运营监控系统通过gprs(generalpacketradioservice，通用分组无线业务)通讯器和监控终端设备的加入，有效的解决了布线和报警问题；基于fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程逻辑门阵列)控制器的生产线运营监控系统通过引入fpga控制器，实现了快速的指令下发和信息传递。
但是，现有技术中当前生产线运营监控系统无论依托传统工业以太网还是物联网，无论是采用云计算控制器还是现场fpga控制器，其监控方式基本采用数据分析图表和视频画面结合形式，该方式以数据分析图表为主，视频监控反映生产线运营实时画面，生产线实时数据和监控画面分离，造成运营难度大。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中以数据分析图表和视频画面结合形式为主，生产线实时数据和监控画面分离，造成运营难度大的缺陷，提供一种生产线运营状态的监控方法、系统、设备及介质。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
第一方面，本发明提供一种生产线运营状态的监控方法，所述监控方法包括：
利用仿真软件对实际生产线进行建模，以获取生产线三维模型；
根据产品工艺以及物流传输方式对所述生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；
基于所述实际生产线对应的实时运行数据驱动所述虚拟仿真生产线模型跟随所述实际生产线实时运行，生成产线虚拟生产系统；其中，所述产线虚拟生产系统中实时呈现虚拟产线运行状态和关键参数；
通过所述虚拟产线运行状态和所述关键参数对所述实际生产线进行运营监控，以确定所述实际生产线中各设备的运行状态是否正常。
较佳地，所述监控方法还包括：
生成产线运营监控app，所述产线运营监控app用于显示产品、产线以及仿真环境对应的运行参数，所述运行参数的呈现方式包括饼图、柱状图、曲线图、表格中的至少一种。
较佳地，所述根据产品工艺以及物流传输方式对所述生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型的步骤包括：
依次根据产品工艺对关键工位主设备进行工艺路线仿真以及对所述实际生产线的物流传输状态进行生产线物流仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；所述工艺路线仿真包括机械设备定义、机器人设置以及产线布局规划。
较佳地，所述监控方法还包括：
对所述虚拟仿真生产线模型进行预设处理；其中，所述预设处理包括修订处理、轻量化处理和渲染处理中的至少一种。
较佳地，所述关键参数包括产品运行参数、产线运行参数以及环境状态参数中的至少一种；其中，所述产品运行参数包括产量、在制品数量以及合格率中的至少一种，所述产线运行参数包括设备利用率、设备故障率、节拍、产能以及能耗中的至少一种，所述环境状态参数包括温度以及湿度中的至少一种；
和/或；
所述监控方法还包括：利用测试数据对所述虚拟仿真生产线模型进行检验，其中，所述测试数据为所述实际生产线对应的历史数据；
和/或；
所述监控方法还包括：从工业网关中的目标接口获取所述关键参数，所述目标接口包括模拟接口、串行接口、usb接口以及以太网接口；其中，所述模拟接口与工业传感器连接，所述串行接口与工业设备连接，所述usb接口与usb设备连接，所述以太网接口与工业现场总线控制器或无线通信网关连接；
和/或；
所述实际生产线包括锂电池叠片装配生产线。
第二方面，本发明还提供一种生产线运营状态的监控系统，所述监控系统包括：
建模模块，用于利用仿真软件对实际生产线进行建模，以获取生产线三维模型；
仿真模块，用于根据产品工艺以及物流传输方式对所述生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；
驱动模块，用于基于所述实际生产线对应的实时运行数据驱动所述虚拟仿真生产线模型跟随所述实际生产线实时运行，生成产线虚拟生产系统；其中，所述产线虚拟生产系统中实时呈现虚拟产线运行状态和关键参数；
监控模块，用于通过所述虚拟产线运行状态和所述关键参数对所述实际生产线进行运营监控，以确定所述实际生产线中各设备的运行状态是否正常。
较佳地，所述监控系统还包括：
运营监控app模块，用于生成产线运营监控app，所述产线运营监控app用于显示产品、产线以及仿真环境对应的运行参数，所述运行参数的呈现方式包括饼图、柱状图、曲线图、表格中的至少一种。
较佳地，所述仿真模块具体用于：
依次根据产品工艺对关键工位主设备进行工艺路线仿真以及对所述实际生产线的物流传输状态进行生产线物流仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；所述工艺路线仿真包括机械设备定义、机器人设置以及产线布局规划。
较佳地，所述监控系统还包括：
预处理模块，用于对所述虚拟仿真生产线模型进行预设处理；其中，所述预设处理包括修订处理、轻量化处理和渲染处理中的至少一种。
较佳地，所述关键参数包括产品运行参数、产线运行参数以及环境状态参数中的至少一种；其中，所述产品运行参数包括产量、在制品数量以及合格率中的至少一种，所述产线运行参数包括设备利用率、设备故障率、节拍、产能以及能耗中的至少一种，所述环境状态参数包括温度以及湿度中的至少一种；
和/或；
所述监控系统还包括：检验模块，用于利用测试数据对所述虚拟仿真生产线模型进行检验，其中，所述测试数据为所述实际生产线对应的历史数据；
和/或；
所述监控系统还包括：关键参数获取模块，用于从工业网关中的目标接口获取所述关键参数，所述目标接口包括模拟接口、串行接口、usb接口以及以太网接口；其中，所述模拟接口与工业传感器连接，所述串行接口与工业设备连接，所述usb接口与usb设备连接，所述以太网接口与工业现场总线控制器或无线通信网关连接；
和/或；
所述实际生产线包括锂电池叠片装配生产线。
第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的生产线运营状态的监控方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第一方面所述的生产线运营状态的监控方法。
本发明的积极进步效果在于：提供一种生产线运营状态的监控方法、系统、设备及介质，通过对实际生产线进行建模和仿真，获取虚拟仿真生产线模型，根据虚拟产线运行状态和关键运行参数对加载实时运行数据后的虚拟仿真生产线模型进行运营监控，以获取仿真运营数据，实现了运行数据与仿真模型同步呈现，降低了运营难度；生成产线运行监控app，改变了传统运营监控的方式，为生产制造类工业app开发提供了新路径。
附图说明
图1为本发明实施例1的生产线运营状态的监控方法的流程图。
图2为本发明实施例2的生产线运营状态的监控方法的流程图。
图3为本发明实施例3的生产线运营状态的监控系统的模块示意图。
图4为本发明实施例4的生成线运营状态的监控系统的模块示意图。
图5为本发明实施例6的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种生产线运营状态的监控方法，如图1所示，该监控方法包括以下步骤：
步骤s110、利用仿真软件对实际生产线进行建模，以获取生产线三维模型。
其中，该实际生产线包括锂电池叠片装配生产线。
本实施例中，可以采用catiav6(一种建模软件)对实际生产线进行三维仿真建模，在建模的过程中，为了增强建模后生产线三维模型的展示效果、增加真实感，可以按照与真实的锂电池叠片装配生产线中各设备的尺寸进行建模，倒角、圆角等细节也可以适应性的保留。
也即，根据真实锂电池叠片装配生产线的布局和设计，采用catiav6生产线仿真软件对生产线进行建模，生成生产线三维模型。
需要说明的是，该锂电池叠片装配生产线为离散行业工业自动化产线，一般构成包括机器人、agv(automatedguidedvehicle，自动导航车)、数控设备、传输带、工装夹具、在制品、物架等元素。
步骤s120、根据产品工艺以及物流传输方式对生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型。
其中，依次根据产品工艺对关键工位主设备进行工艺路线仿真以及对实际生产线的物流传输状态进行生产线物流仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；工艺路线仿真包括机械设备定义、机器人设置以及产线布局规划。
具体的，锂电池叠片装配生产线分为两个部分，生产线以及物流系统，其中，生产线主要完成产品的加工过程，可以包括机台、机械手以及传送带；而物流系统负责产品在整个生产线的转运过程。根据产品工艺，也即，上料、检测、分检、运输、叠片、焊接以及裁切的工艺要求，采用catiav6中delmia模块的下属的机械设备定义、产线布局规划、机器人仿真、人机工程模块对生产线上的关键工位主设备进行工艺路线仿真。
进一步的，根据生产流水线加工设备、仓库以及avg小车的组成进行分析，确定出自动流水线车间内锂电池叠片的物流传输状态。根据实际生产线对应的物流传输状态，采用delmia下属的物流仿真模块进行生产线物流仿真，以生成虚拟仿真生产线模型。
步骤s130、基于实际生产线对应的实时运行数据驱动虚拟仿真生产线模型跟随实际生产线实时运行，生成产线虚拟生产系统；其中，该产线虚拟生产系统中实时呈现虚拟产线运行状态和关键参数。
要驱动虚拟仿真生产线模型的运行，需要导入相关的仿真运行数据，该仿真运行数据可以包括产品的加工时间、agv的送货容量、agv的送货速度、生产线设备分配数量等。当仿真运行数据设置完成后，也即，虚拟仿真生产线模型中的静态数据设置完成后，获取实际生产线对应的实时运行数据，该实时运行数据可以为1小时、2小时或者1天的实际生产线对应的运行数据。
需要说明的是，可以通过工业网关对接传感器、plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)等采集到实际生产线中每个工序设备的实时运行数据，并将该实时运行数据导入工业互联网平台中。该工业互联网是指支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台，包括边缘层、平台层以及应用层三大核心层级。从工业互联网平台进行实时运行数据接入，基于该实时运行数据接入驱动虚拟仿真生产线模型跟随实际生产线同步运行，生成产线虚拟生产系统，该产线虚拟生产系统中包括虚拟产线运行状态，该虚拟产线运行状态可以包括产线布局状态、产线启动或者停止所对应的状态信息、虚拟产线设备启动或者停止所对应的状态信息。
步骤s140、通过虚拟产线运行状态和关键参数对实际生产线进行运营监控，以确定实际生产线中各设备的运行状态是否正常。
根据实际生成线的运营需求，从工业网关中获取关键参数，可以罗列出包含关键参数的数据清单，该关键参数可以根据实际锂电池叠片装配生产线的运营需求，而确定监控的关键参数，可以包括产品运行参数、产线运行参数以及环境状态参数。基于确定的关键参数对仿真运营数据进行监测。例如，若以虚拟仿真生产线模型中设备1、设备2以及设备3对应的标准产量a、标准产量b以及标准产量c为关键参数，对实际产线中的上述设备的实际产量进行监控，判断在预设时段内，设备1的实际产量是否达到标准产量a，设备2的实际产量是否达到标准产量b，设备3的实际产量是否达到标准产量c，若设备1未达到标准产量a，则确定设备1运行存在故障。
需要说明的是，关键参数可以包括在产量、在制品数量、合格率等产品相关参数和各设备利用率、设备故障率、节拍、产能、能耗等产线运行相关参数以及温度、湿度等环境状态参数。
本实施例，提供一种生产线运营状态的监控方法，通过对实际生产线进行建模和仿真，获取虚拟仿真生产线模型，根据虚拟产线运行状态和关键参数对加载实时运行数据后的虚拟仿真生产线模型进行运营监控，实现了运行数据与仿真模型同步呈现，降低了运营难度，更进一步的，提升了生产线运营监控的效率，更加清晰的对故障复盘进行重现。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上进一步完善而得，如图2所示，提供一种生产线运营状态的监控方法，该监控方法包括以下步骤：
步骤s110、利用仿真软件对实际生产线进行建模，以获取生产线三维模型。
步骤s120、根据产品工艺以及物流传输方式对生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型。
步骤s1201、对虚拟仿真生产线模型进行预设处理；其中，预设处理包括修订处理、轻量化处理和渲染处理中的至少一种。
具体的，为了确保虚拟仿真生产线模型中同一个产品对应的虚拟仿真生产线和实际生产线的生产节拍相同，需要对虚拟仿真生产线模型进行修正，得到修订后的虚拟仿真生产线。
本实施例中，可以采用catiav6软件的下属模块对虚拟仿真生产线模型进行轻量化处理和渲染处理，除此之外，还可以利用其余独立软件对模型进行轻量化处理和渲染处理，以使得模型的仿真效果更加逼真。
步骤s130、基于实际生产线对应的实时运行数据驱动虚拟仿真生产线模块跟随实际生产线实时运行，生成产线虚拟生产系统，其中，产线虚拟生产系统中实时呈现虚拟产线运行状态和关键参数。
该产线虚拟生产系统中包括虚拟产线运行状态，该虚拟产线运行状态可以包括产线布局状态、产线启动或者停止所对应的状态信息、虚拟产线设备启动或者停止所对应的状态信息。
步骤s1301、从工业网关中的目标接口获取关键参数。
本实施例中，该工业网关是一种工业数据采集系统，可以将工厂企业不同数据来源和格式的数据都方便地收集到工业云端服务器。该工业网关可以包含模拟接口、串行接口、usb接口以及以太网接口。该模拟接口与工业传感器连接，串行接口与工业设备连接，usb接口与usb设备连接，以太网接口与工业现场总线控制器或无线通信网关连接。
需要说明的是，该关键参数可以包括直接参数和间接参数，该直接参数可以包括与产品相关的参数和与产线相关的参数，间接参数可以包括环境状态参数。
步骤s140、通过虚拟产线运行状态和关键参数对实际生产线进行运营监控，以确定实际生产线中各设备的运行状态是否正常。
其中，关键参数包括产品运行参数、产线运行参数以及环境状态参数中的至少一种；其中，产品运行参数包括产量、在制品数量以及合格率中的至少一种，产线运行参数包括设备利用率、设备故障率、节拍、产能以及能耗中的至少一种，环境状态参数包括温度以及湿度中的至少一种。
步骤s1401、生成产线运营监控app。该产线运营监控app用于显示产品、产线以及仿真环境对应的运行参数，运行参数的呈现方式包括饼图、柱状图、曲线图、表格中的至少一种。
在步骤s1401中，可以基于工业互联网平台进行产线运营监控页面的设计及开发，该运营监控页面是以实时数据驱动的3d虚拟产线为核心，最后生成的产线运营监控app可以安装于终端设备上，该终端设备可以为移动设备、笔记本电脑、台式电脑、可穿戴设备等，也可以是其他终端类设备。当上述终端设备为移动设备时，上述终端的操作系统可以是ios操作系统，也可以是安卓android操作系统，其中，ios操作系统为苹果公司为其移动设备所开发的专有移动操作系统。
该产线运营监控app的页面中可以包括多种产品、每种产品对应的虚拟仿真生产线以及虚拟仿真环境对应的温度、湿度等运行参数。各种运行参数可以采用表格和图形的形式进行展示，以使得运行参数可以更新清晰直观的进行呈现。
在一种可能实现的方式中，可以通过产线运营监控app实现对每条产线历史生产情况的回滚，对app页面中虚拟仿真生产线模型每日实时运行生成的日仿真运营数据进行分析，确定每条产线是否存在故障，对存在故障的目标产线进行故障复盘重现。
步骤s1402、利用测试数据对虚拟仿真生产线模型进行检验，其中，该测试数据为实际生产线对应的历史数据。
示例性的，可以通过opcua(oleforprocesscontrolunifiedarchitecture，过程控制的ole统一架构)协议与plc输出的数据相连接，或者，利用rrs(reallysimplesyndication，简易信息聚合)通信协议获取实际生产线中的机器人、数控机床等设备对应的历史数据，该历史数据表示实际生产线在过去一段时间内的运行数据，利用该历史数据对虚拟仿真生产线模型进行测试检验，以验证虚拟仿真生成线模型的仿真效果。对虚拟仿真生产线模型中各设备的运行状态进行测试，该测试可以包括设备的正常工况检测和设备的故障工况检测。
本实施例，提供一种生产线运营状态的监控方法，通过对实际生产线进行建模和仿真，获取虚拟仿真生产线模型，根据虚拟产线运行状态和关键参数对加载实时运行数据后的虚拟仿真生产线模型进行运营监控，实现了运行数据与仿真模型同步呈现，降低了运营难度；生成产线运行监控app，改变了传统运营监控的方式，将虚拟仿真生产线模型嵌入工业互联网平台形成的工业app，可实现生产线实时数据与3d模型合二为一，为生产制造类工业app开发提供了新路径；虚拟仿真生产线模型不但可以实现产线运营监控，还可以仿真不同排量下产线运行情况，以及对产线故障状态进行复盘。
实施例3
本实施例提供一种生产线运营状态的监控系统，如图3所示，该监控系统包括：建模模块210、仿真模块220、驱动模块230、监控模块240。
建模模块210，用于利用仿真软件对实际生产线进行建模，以获取生产线三维模型。
其中，该实际生产线包括锂电池叠片装配生产线。
本实施例中，可以采用catiav6(一种建模软件)对实际生产线进行三维仿真建模，在建模的过程中，为了增强建模后生产线三维模型的展示效果、增加真实感，可以按照与真实的锂电池叠片装配生产线中各设备的尺寸进行建模，倒角、圆角等细节也可以适应性的保留。
也即，根据真实锂电池叠片装配生产线的布局和设计，采用catiav6生产线仿真软件对生产线进行建模，生成生产线三维模型。
需要说明的是，该锂电池叠片装配生产线为离散行业工业自动化产线，一般构成包括机器人、agv(automatedguidedvehicle，自动导航车)、数控设备、传输带、工装夹具、在制品、物架等元素。
仿真模型220，用于根据产品工艺以及物流传输方式对生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型。
其中，依次根据产品工艺对关键工位主设备进行工艺路线仿真以及对实际生产线的物流传输状态进行生产线物流仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；工艺路线仿真包括机械设备定义、机器人设置以及产线布局规划。
具体的，锂电池叠片装配生产线分为两个部分，生产线以及物流系统，其中，生产线主要完成产品的加工过程，可以包括机台、机械手以及传送带；而物流系统负责产品在整个生产线的转运过程。根据产品工艺，也即，上料、检测、分检、运输、叠片、焊接以及裁切的工艺要求，采用catiav6中delmia模块的下属的机械设备定义、产线布局规划、机器人仿真、人机工程模块对生产线上的关键工位主设备进行工艺路线仿真。
进一步的，根据生产流水线加工设备、仓库以及avg小车的组成进行分析，确定出自动流水线车间内锂电池叠片的物流传输状态。根据实际生产线对应的物流传输状态，采用delmia下属的物流仿真模块进行生产线物流仿真，以生成虚拟仿真生产线模型。
驱动模块230，用于基于实际生产线对应的实时运行数据驱动虚拟仿真生产线模型跟随实际生产线实时运行，生成产线虚拟生产系统；其中，该产线虚拟生产系统中实时呈现虚拟产线运行状态和关键参数。
要驱动虚拟仿真生产线模型的运行，需要导入相关的仿真运行数据，该仿真运行数据可以包括产品的加工时间、agv的送货容量、agv的送货速度、生产线设备分配数量等。当仿真运行数据设置完成后，也即，虚拟仿真生产线模型中的静态数据设置完成后，获取实际生产线对应的实时运行数据，该实时运行数据可以为1小时、2小时或者1天的实际生产线对应的运行数据。
需要说明的是，可以通过工业网关对接传感器、plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)等采集到实际生产线中每个工序设备的实时运行数据，并将该实时运行数据导入工业互联网平台中。该工业互联网平台是指支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台，包括边缘层、平台层以及应用层三大核心层级。从工业互联网平台进行实时运行数据接入，基于该实时运行数据接入驱动虚拟仿真生产线模型跟随实际生产线同步运行，生成产线虚拟生产系统，该产线虚拟生产系统中包括虚拟产线运行状态，该虚拟产线运行状态可以包括产线布局状态、产线启动或者停止所对应的状态信息、虚拟产线设备启动或者停止所对应的状态信息。
监控模块240，通过虚拟产线运行状态和关键参数对实际生产线进行运营监控，以确定实际生产线中各设备的运行状态是否正常。
根据实际生成线的运营需求，从工业网关中获取关键参数，可以罗列出包含关键参数的数据清单，该关键参数可以根据实际锂电池叠片装配生产线的运营需求，而确定监控的关键参数，可以包括产品运行参数、产线运行参数以及环境状态参数。基于确定的关键参数对仿真运营数据进行监测。例如，若以虚拟仿真生产线模型中设备1、设备2以及设备3对应的标准产量a、标准产量b以及标准产量c为关键参数，对实际产线中的上述设备的实际产量进行监控，判断在预设时段内，设备1的实际产量是否达到标准产量a，设备2的实际产量是否达到标准产量b，设备3的实际产量是否达到标准产量c，若设备1未达到标准产量a，则确定设备1运行存在故障。
需要说明的是，关键参数可以包括在产量、在制品数量、合格率等产品相关参数和各设备利用率、设备故障率、节拍、产能、能耗等产线运行相关参数以及温度、湿度等环境状态参数。
本实施例中，提供一种生产线运营状态的监控系统，通过对实际生产线进行建模和仿真，获取虚拟仿真生产线模型，根据虚拟产线运行状态和关键参数对加载实时运行数据后的虚拟仿真生产线模型进行运营监控，实现了运行数据与仿真模型同步呈现，降低了运营难度，更进一步的，提升了生产线运营监控的效率，更加清晰的对故障复盘进行重现。
实施例4
本实施例在实施例3的基础上进一步完善而得，提供一种生产线运营状态的监控系统，如图4所示，该监控系统包括：建模模块210、仿真模型220、预处理模块2201、驱动模块230、关键参数获取模块2301、监控模块240、运营监控app模块2401、检验模块2402。
建模模块210，用于利用仿真软件对实际生产线进行建模，以获取生产线三维模型。
仿真模块220，用于根据产品工艺以及物流传输方式对生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型。
预处理模块2201，用于对虚拟仿真生产线模型进行预设处理；其中，预设处理包括修订处理、轻量化处理和渲染处理中的至少一种。
具体的，为了确保虚拟仿真生产线模型中同一个产品对应的虚拟仿真生产线和实际生产线的生产节拍相同，需要对虚拟仿真生产线模型进行修正，得到修订后的虚拟仿真生产线。
本实施例中，可以采用catiav6软件的下属模块对虚拟仿真生产线模型进行轻量化处理和渲染处理，除此之外，还可以利用其余独立软件对模型进行轻量化处理和渲染处理，以使得模型的仿真效果更加逼真。
驱动模块230，用于基于实际生产线对应的实时运行数据驱动虚拟仿真生产线模块跟随实际生产线实时运行，生成产线虚拟生产系统，其中，产线虚拟生产系统中实时呈现虚拟产线运行状态和关键参数。
关键参数获取模块2301，用于从工业网关中的目标接口获取关键参数。
本实施例中，该工业网关是一种工业数据采集系统，可以将工厂企业不同数据来源和格式的数据都方便地收集到工业云端服务器。该工业网关可以包含模拟接口、串行接口、usb接口以及以太网接口。该模拟接口与工业传感器连接，串行接口与工业设备连接，usb接口与usb设备连接，以太网接口与工业现场总线控制器或无线通信网关连接。
需要说明的是，该关键参数可以包括直接参数和间接参数，该直接参数可以包括与产品相关的参数和与产线相关的参数，间接参数可以包括环境状态参数。
监控模块240，用于通过虚拟产线运行状态和关键参数对实际生产线进行运营监控，以确定实际生产线中各设备的运行状态是否正常。
其中，关键参数包括产品运行参数、产线运行参数以及环境状态参数中的至少一种；其中，产品运行参数包括产量、在制品数量以及合格率中的至少一种，产线运行参数包括设备利用率、设备故障率、节拍、产能以及能耗中的至少一种，环境状态参数包括温度以及湿度中的至少一种。
运营监控app模块2401，用于生成产线运营监控app。该产线运营监控app用于显示产品、产线以及仿真环境对应的运行参数，运行参数的呈现方式包括饼图、柱状图、曲线图、表格中的至少一种。
在运营监控app模块2401中，可以基于工业互联网平台进行产线运营监控页面的设计及开发，该运营监控页面是以实时数据驱动的3d虚拟产线为核心，最后生成的产线运营监控app可以安装于终端设备上，该终端设备可以为移动设备、笔记本电脑、台式电脑、可穿戴设备等，也可以是其他终端类设备。当上述终端设备为移动设备时，上述终端的操作系统可以是ios操作系统，也可以是安卓android操作系统，其中，ios操作系统为苹果公司为其移动设备所开发的专有移动操作系统。
该产线运营监控app的页面中可以包括多种产品、每种产品对应的虚拟仿真生产线以及虚拟仿真环境对应的温度、湿度等运行参数。各种运行参数可以采用表格和图形的形式进行展示，以使得运行参数可以更新清晰直观的进行呈现。
在一种可能实现的方式中，可以通过产线运营监控app实现对每条产线历史生产情况的回滚，对app页面中虚拟仿真生产线模型每日实时运行生成的日仿真运营数据进行分析，确定每条产线是否存在故障，对存在故障的目标产线进行故障复盘重现。
检验模块2402，用于利用测试数据对虚拟仿真生产线模型进行检验，其中，该测试数据为实际生产线对应的历史数据。
示例性的，可以通过opcua(oleforprocesscontrolunifiedarchitecture，过程控制的ole统一架构)协议与plc输出的数据相连接，或者，利用rrs(reallysimplesyndication，简易信息聚合)通信协议获取实际生产线中的机器人、数控机床等设备对应的历史数据，该历史数据表示实际生产线在过去一段时间内的运行数据，利用该历史数据对虚拟仿真生产线模型进行测试检验，以验证虚拟仿真生成线模型的仿真效果。对虚拟仿真生产线模型中各设备的运行状态进行测试，该测试可以包括设备的正常工况检测和设备的故障工况检测。
本实施例，提供一种生产线运营状态的监控系统，通过对实际生产线进行建模和仿真，获取虚拟仿真生产线模型，根据虚拟产线运行状态和关键参数对加载实时运行数据后的虚拟仿真生产线模型进行运营监控，实现了运行数据与仿真模型同步呈现，降低了运营难度；生成产线运行监控app，改变了传统运营监控的方式，将虚拟仿真生产线模型嵌入工业互联网平台形成的工业app，可实现生产线实时数据与3d模型合二为一，为生产制造类工业app开发提供了新路径；虚拟仿真生产线模型不但可以实现产线运营监控，还可以仿真不同排量下产线运行情况，以及对产线故障状态进行复盘。
实施例5
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现实施例1或实施例2的生产线运营状态的监控方法的步骤。
其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行实现实施例1或实施例2的生产线运营状态的监控方法的步骤。
其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
实施例6
图5为本实施例提供的一种电子设备的结构示意图。所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现实施例1或实施例2的生产线运营状态的监控方法，图5显示的电子设备30仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
电子设备30可以以通用计算设备的形式表现，例如其可以为服务器设备。电子设备30的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器31、上述至少一个存储器32、连接不同系统组件(包括存储器32和处理器31)的总线33。
总线33包括数据总线、地址总线和控制总线。
存储器32可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(ram)321和/或高速缓存存储器322，还可以进一步包括只读存储器(rom)323。
存储器32还可以包括具有一组(至少一个)程序模块324的程序/实用工具325，这样的程序模块324包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
处理器31通过运行存储在存储器32中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例1或实施例2的生产线运营状态的监控方法。
电子设备30也可以与一个或多个外部设备34(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口35进行。并且，模型生成的设备30还可以通过网络适配器36与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器36通过总线33与模型生成的设备30的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的设备30使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
1.一种生产线运营状态的监控方法，其特征在于，所述监控方法包括：
利用仿真软件对实际生产线进行建模，以获取生产线三维模型；
根据产品工艺以及物流传输方式对所述生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；
基于所述实际生产线对应的实时运行数据驱动所述虚拟仿真生产线模型跟随所述实际生产线实时运行，生成产线虚拟生产系统；其中，所述产线虚拟生产系统中实时呈现虚拟产线运行状态和关键参数；
通过所述虚拟产线运行状态和所述关键参数对所述实际生产线进行运营监控，以确定所述实际生产线中各设备的运行状态是否正常。
2.如权利要求1所述的生产线运营状态的监控方法，其特征在于，所述监控方法还包括：
生成产线运营监控app，所述产线运营监控app用于显示产品、产线以及仿真环境对应的运行参数，所述运行参数的呈现方式包括饼图、柱状图、曲线图、表格中的至少一种。
3.如权利要求1所述的生产线运营状态的监控方法，其特征在于，所述根据产品工艺以及物流传输方式对所述生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型的步骤包括：
依次根据产品工艺对关键工位主设备进行工艺路线仿真以及对所述实际生产线的物流传输状态进行生产线物流仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；所述工艺路线仿真包括机械设备定义、机器人设置以及产线布局规划。
4.如权利要求3所述的生产线运营状态的监控方法，其特征在于，所述监控方法还包括：
对所述虚拟仿真生产线模型进行预设处理；其中，所述预设处理包括修订处理、轻量化处理和渲染处理中的至少一种。
5.如权利要求1所述的生产线运营状态的监控方法，其特征在于，所述关键参数包括产品运行参数、产线运行参数以及环境状态参数中的至少一种；其中，所述产品运行参数包括产量、在制品数量以及合格率中的至少一种，所述产线运行参数包括设备利用率、设备故障率、节拍、产能以及能耗中的至少一种，所述环境状态参数包括温度以及湿度中的至少一种；
和/或；
所述监控方法还包括：利用测试数据对所述虚拟仿真生产线模型进行检验，其中，所述测试数据为所述实际生产线对应的历史数据；
和/或；
所述监控方法还包括：从工业网关中的目标接口获取所述关键参数，所述目标接口包括模拟接口、串行接口、usb接口以及以太网接口；其中，所述模拟接口与工业传感器连接，所述串行接口与工业设备连接，所述usb接口与usb设备连接，所述以太网接口与工业现场总线控制器或无线通信网关连接；
和/或；
所述实际生产线包括锂电池叠片装配生产线。
6.一种生产线运营状态的监控系统，其特在于，所述监控系统包括：
建模模块，用于利用仿真软件对实际生产线进行建模，以获取生产线三维模型；
仿真模块，用于根据产品工艺以及物流传输方式对所述生产线三维模型进行仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；
驱动模块，用于基于所述实际生产线对应的实时运行数据驱动所述虚拟仿真生产线模型跟随所述实际生产线实时运行，生成产线虚拟生产系统；其中，所述产线虚拟生产系统中实时呈现虚拟产线运行状态和关键参数；
监控模块，用于通过所述虚拟产线运行状态和所述关键参数对所述实际生产线进行运营监控，以确定所述实际生产线中各设备的运行状态是否正常。
7.如权利要求6所述的生产线运营状态的监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括：
运营监控app模块，用于生成产线运营监控app，所述产线运营监控app用于显示产品、产线以及仿真环境对应的运行参数，所述运行参数的呈现方式包括饼图、柱状图、曲线图、表格中的至少一种。
8.如权利要求6所述的生产线运营状态的监控系统，其特征在于，所述仿真模块具体用于：
依次根据产品工艺对关键工位主设备进行工艺路线仿真以及对所述实际生产线的物流传输状态进行生产线物流仿真，以获取虚拟仿真生产线模型；所述工艺路线仿真包括机械设备定义、机器人设置以及产线布局规划。
9.如权利要求8所述的生产线运营状态的监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括：
预处理模块，用于对所述虚拟仿真生产线模型进行预设处理；其中，所述预设处理包括修订处理、轻量化处理和渲染处理中的至少一种。
10.如权利要求6所述的生产线运营状态的监控系统，其特征在于，所述关键参数包括产品运行参数、产线运行参数以及环境状态参数中的至少一种；其中，所述产品运行参数包括产量、在制品数量以及合格率中的至少一种，所述产线运行参数包括设备利用率、设备故障率、节拍、产能以及能耗中的至少一种，所述环境状态参数包括温度以及湿度中的至少一种；
和/或；
所述监控系统还包括：检验模块，用于利用测试数据对所述虚拟仿真生产线模型进行检验，其中，所述测试数据为所述实际生产线对应的历史数据；
和/或；
所述监控系统还包括：关键参数获取模块，用于从工业网关中的目标接口获取所述关键参数，所述目标接口包括模拟接口、串行接口、usb接口以及以太网接口；其中，所述模拟接口与工业传感器连接，所述串行接口与工业设备连接，所述usb接口与usb设备连接，所述以太网接口与工业现场总线控制器或无线通信网关连接；
和/或；
所述实际生产线包括锂电池叠片装配生产线。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的生产线运营状态的监控方法的步骤。
12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5中的任一项所述的生产线运营状态的监控方法。
技术总结