【摘 要】
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随着各国制造业相关战略的提出,传统制造业的数字化转型符合时代发展的需要。制造业是一个国家的基石,如何利用新技术高效快速发展制造业,成为了国内众多学者关注的焦点问题。5G技术、人工智能、数字孪生等国际前沿的新兴技术也快速发展起来,“工业4.0”时代到来。5G技术的实现开启了万物互联的时代,柔性智能制造系统（Flexible Intelligent Manufacturing System,FIMS）
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随着各国制造业相关战略的提出,传统制造业的数字化转型符合时代发展的需要。制造业是一个国家的基石,如何利用新技术高效快速发展制造业,成为了国内众多学者关注的焦点问题。5G技术、人工智能、数字孪生等国际前沿的新兴技术也快速发展起来,“工业4.0”时代到来。5G技术的实现开启了万物互联的时代,柔性智能制造系统（Flexible Intelligent Manufacturing System,FIMS）是发展先进制造业重要一环,转型升级已迫在眉睫,而数字孪生技术的出现,实现了物理实体世界与虚拟信息世界的数据交互融合。目前关于数字孪生技术相关研究较少,本文对FIMS进行研究,构建了基于数字孪生技术的柔性智能制造车间,本文主要工作内容如下:1)在建造FIMS时,需要投入大量的经济成本和时间成本,本文结合数字孪生技术为传统FIMS增加了数字孪生功能模块。针对多源异构的FIMS通讯系统它的实时性、灵活性较差等特点,容易出现数据孤岛的问题,本文基于Demo 3D软件构建了完整相同比例的数字孪生三维模型,包括机器人工作站加工模块,AGV运输模块,立体库仓储模块。使用OPC协议,实现了数字孪生虚实数据的反馈与远程通信。2)数字孪生三维模型建立完成后,利用空间解析几何相关数学知识,结合空间运动的公式推导,自主实现数字孪生机器人的空间运动。基于Demo 3D软件,使用微软公司开发的JScript语言,实现数字孪生机器人工作站的机械臂的三种空间运动,包括PTP、Line、Circle运动,并且封装与真实机器人示教器显示一样的机器人编程语句。3)综合考虑加工工序车间调度分配和多AGV调度问题,构建FIMS数字孪生AGV调度模型。针对调度的复杂编码方式,本文采用基于改进遗传算法与数字孪生技术的结合,提出基于（工序—机器）混合双层分段编码的编码方式。其次采用改进的IPOX与MPX混合规则进行工序与机器编号的交叉操作。结合贪婪算法改进三交叉因子对多AGV调度算法的交叉操作,最后通过实际案例远程作业验证了方法的有效性。
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