Advances in Computer and Autonomous Intelligence Research

数字孪生作为智能制造的关键使能技术,通过构建物理实体与虚拟模型之间的双向动态映射,为生产系统的设计、调试与优化带来了革命性变革,具有缩短开发周期、降低试错成本、提升运维效率的巨大价值。然而,构建高保真、实时联动的数字孪生产线面临多源异构系统集成困难、虚实映射精度不足、控制逻辑复杂三大技术挑战。本文旨在解决上述难点,明确了数字孪生产线对建模、实时数据交互与智能协同控制的技术需求,构建了涵盖立体仓库、环形输送线、视觉检测台与总控系统的完整数字孪生产线。通过虚拟场景搭建实现产线的三维可视化,通过模块化控制逻辑设计实现PLC对产线流程的精确调度,通过多系统通讯集成打通了PLC、机器人及视觉软件之间的数据壁垒,并最终通过虚拟调试验证了产线的“虚实联动”与协同运行。系统识别准确率达98.5%,平均单周期作业时间44.8秒,有效满足了缩短开发周期、降低试错成本的技术需求。所提方法对解决中小型智能制造产线的快速部署与调试具有显著应用价值。