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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种数字孪生车间生产协作适应性换产重构方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120491583B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510642423.1，技术领域涉及：G05B19/418；该发明授权一种数字孪生车间生产协作适应性换产重构方法是由程颖;刘洪廷;朱远哲;陶飞设计研发完成，并于2025-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种数字孪生车间生产协作适应性换产重构方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种数字孪生车间生产协作适应性换产重构方法，属于数字孪生生产技术领域，包括：步骤1：构建多层级主体监测器，包括节点层、群落层、子图层、网络层，实现针对数字孪生车间生产协作过程的监测与预测；步骤2：利用多层级主体的监测器，对生产过程进行全面监测；步骤3：联合多层级主体的监测器，借助针对多源干扰的在线检测器，开展生产波动分析；步骤4：构建生产重构联合决策器，生产重构联合决策器包含群落层决策器与网络层决策器，完成生产配置与任务分配。本发明的方法能够有效提升车间生产协作效率和适应性换产能力，适应复杂多变的工业生产环境，具有重要的实用性和推广价值。

本发明授权一种数字孪生车间生产协作适应性换产重构方法在权利要求书中公布了：1.一种数字孪生车间生产协作适应性换产重构方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1：构建多层级主体监测器，包括节点层、群落层、子图层、网络层，实现针对数字孪生车间生产协作过程的监测与预测； 步骤2：利用多层级主体监测器，对生产过程进行全面监测； 步骤3：联合多层级主体监测器，借助针对多源干扰的在线检测器，开展生产波动分析； 步骤4：构建生产重构联合决策器，生产重构联合决策器包含群落层决策器与网络层决策器，完成生产配置与任务分配； 步骤1包括：对数字孪生车间进行拆解，构建设备、工站、工段、产线的层级式架构，且分别对应节点层、群落层、子图层、网络层； 基于设备的节点层构建：基于设备综合利用效率OEE以及设备最大完工时间的设备生产状态预测方法，实现对生产需求及实际生产负载的节点级监测； 基于工站的群落层构建：基于群落平均设备综合利用效率OEE及设备综合利用效率OEE均衡度、群落最大完工时间的预测方法，实现对工艺工段各群落生产需求及实际生产负载的群落级监测； 基于工段的子图层构建：基于工段最大完工时间的预测方法，实现对工段群落生产需求以及实际生产负载的子图级监测； 基于产线的网络层构建：基于网络整体设备综合利用效率OEE以及产线最大完工时间的预测方法，实现对产线整体的生产需求以及实际生产负载的网络级预测； 构建节点层具体为：构建设备的几何、物理、行为、规则模型，并提出针对节点层设备即节点的监测变量集合： ； 其中，分别表示设备的进行功能时的实际生产能力、实际生产量、额定生产能力、额定生产量、期望生产能力、期望生产量，表示时间；并提出基于设备最大完工时间与设备综合利用效率OEE的设备生产状态预测方法，实现对生产需求及实际生产负载的节点级监测； 当设备的实际生产量满足期望生产量时，设备停止工作，此时设备最大完工时间为，即，其中，表示当前任务所需功能，和分别表示设备的实际生产量与期望生产量； 设备综合利用效率为： ； 其中，为设备最大完工时间，为设备针对功能的额定生产能力，为设备生产周期，为可用率，为表现因子，为质量因子； 构建群落层，具体为：工站由具备相同功能的节点及其关联关系组成群落，为群落的索引号，其中，为群落中的节点集合，为群落中节点数量； 针对群落平均设备综合利用效率OEE计算方法：； 设备综合利用效率OEE均衡度计算方法：； 群落最大完工时间计算方法：； 群落最大完工时间均衡度计算方法：； 构建子图层，具体为：子图由不同功能的工站群落组成，子图，其中，表示群落的不同功能，，均表示群落的编号，其中前者为工段索引号，后者为工段内群落编号； 工段最大完工时间计算方法： ； 其中，为子图中最后完成生产任务的群落。

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