本发明属于设备管理，具体的说是基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台及方法。
背景技术：
1、高端设备在其生命周期内经历设计、制造、使用、维护、升级和退役等多个阶段，如何实现对设备生命周期的有效管控成为亟待解决的技术问题，传统的管理方法存在数据孤岛、信息不对称、响应滞后等问题，难以实现高效、精准的管理。
2、如公开号为cn115760051a的中国专利公开了设备全生命周期管理与监控系统，包括：设备运营前管理子系统，其配置为监管在第一周期时段内与设备相关的信息；设备运营中管理子系统，其配置为监控在第二周期时段内与设备相关的信息，设备维护管理子系统，分别连接至设备运营前管理子系统和设备运营中管理子系统，其配置为监管在第三周期时段内与设备相关的运维信息，且与设备运营前管理子系统和所述设备运营中管理子系统协同配合，以实现对所述设备全生命周期的闭环管控。通过该发明的技术方案，利用系统中各个子系统来监管设备整个生命周期不同时段，实现对设备全生命周期的闭环管控，满足了实际使用需求。
3、如公开号为cn113065668a的中国专利公开了一种设备全生命周期管理方法和装置，所述方法包括：接收用户录入的设备档案信息，并将所述设备档案信息进行存储，所述设备档案信息包括设备基本信息以及设备检验信息；接收用户对所述设备档案信息的操作请求，并记录用户对所述设备档案信息进行的操作，以实时更新所述设备档案信息；批量接收或者输出固定格式的所述设备档案信息。该发明的设备全生命周期管理方法和装置，通过将设备的信息数据进行统一管理，便于实时掌握设备的状态，对设备的全生命周期过程的数据进行记录和监控，提高设备寿命周期；通过对设备寿命以及淘汰时间的记录，提高设备产能效率，优化资源配置，实现对设备全生命周期的合理管理。
4、上述专利的缺陷：只是对设备运行数据进行记录和监控，针对高端设备的每一个生命周期，无法进行有效管理。
5、数字孪生技术通过创建设备的数字镜像，实现虚实融合，可以有效解决上述问题，提高管理效率和设备使用寿命。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提出了基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台及方法，构建设备的数字孪生模型，并对设备的全生命周期进行管理，通过数字孪生模型，仿真设备的设计方案和优化设计数据，通过数字孪生模型，实时监控设备制造过程中的关键参数，对设备的质量进行控制，实时监控设备运行状态，通过数字孪生模型预测设备的故障率，通过数字孪生模型，制定维护计划，并对设备维护进行评估，通过数字孪生模型，评估设备的剩余价值，制定设备退役和回收方案，实现对设备全生命周期的合理管理。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，包括：
4、模型建立模块，设计管理模块，制造管理模块，使用管理模块，维护管理模块和回收管理模块；
5、所述模型建立模块，用于构建设备的数字孪生模型，并对设备的全生命周期进行管理；
6、所述设计管理模块，用于通过数字孪生模型，仿真设备的设计方案和优化设计数据；
7、所述制造管理模块，用于通过数字孪生模型，实时监控设备制造过程中的关键参数，对设备的质量进行控制；
8、所述使用管理模块，用于实时监控设备运行状态，通过数字孪生模型预测设备的故障率；
9、所述维护管理模块，用于通过数字孪生模型，制定维护计划，并对设备维护进行评估；
10、所述回收管理模块，用于通过数字孪生模型，评估设备的剩余价值，制定设备退役和回收方案。
11、具体的，所述模型建立模块中构建设备的数字孪生模型，具体包括以下步骤：
12、步骤s101：通过传感器、物联网技术，采集设备的全生命周期数据，包括设计数据、制造工艺数据、运行状态数据和维护记录数据；
13、步骤s102：对全生命周期数据进行预处理，包括清洗和去除重复冗余数据；
14、步骤s103：根据预处理后的全生命周期数据，构建设备的数字孪生模型，具体公式为：
15、lst+1＝f(lst,mt,et,pt,at)+α×▽l(lst,st,ht)，
16、其中，lst+1表示设备在t+1时刻的数字孪生模型，f()表示设备在t时刻的综合函数，lst表示设备在t时刻的数字孪生模型，mt表示设备在t时刻的层级架构数据，包括物理层、逻辑层和认知层的数据，et表示设备在t时刻的环境数据，pt表示设备在t时刻的预测数据，at表示设备在t时刻的异常检测和诊断结果，st表示设备在t时刻的传感器数据，ht表示设备的历史数据，α表示自适应学习率，l()表示损失函数，▽l()表示损失函数l()的梯度。
17、具体的，所述设计管理模块中优化设计数据的计算公式为：
18、pout＝argmaxpf(p,c)，
19、其中，pout表示设备的最优设计参数，f()表示设备的设计评价函数，argmaxp()表示求最大值函数，p表示设备的初始设计参数，c表示设备设计的约束条件。
20、具体的，所述制造管理模块中对设备的质量进行控制，计算公式为：
21、q＝g(m,pout)，
22、其中，q表示设备的质量，g()表示质量控制函数，m表示设备的制造工艺参数。
23、具体的，所述使用管理模块中通过数字孪生模型预测设备的故障率的计算公式为：
24、f＝h(lst,ht(gz))，
25、其中，f表示预测的设备故障率，h()表示设备故障预测函数，ht(gz)表示t时刻历史数据中的历史故障数据。
26、具体的，所述回收管理模块中评估设备的剩余价值，计算公式为：
27、jz＝k(dend,l)，
28、其中，jz表示设备的剩余价值，k()表示设备的价值评估函数，dend表示设备退役时的状态数据，l表示设备的使用寿命。
29、基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法，实现所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，包括以下具体步骤：
30、步骤1：构建设备的数字孪生模型，并对设备的全生命周期进行管理；
31、步骤2：通过数字孪生模型，仿真设备的设计方案和优化设计数据；
32、步骤3：通过数字孪生模型，实时监控设备制造过程中的关键参数，对设备的质量进行控制；
33、步骤4：实时监控设备运行状态，通过数字孪生模型预测设备的故障率；
34、步骤5：通过数字孪生模型，制定维护计划，并对设备维护进行评估；
35、步骤6：通过数字孪生模型，评估设备的剩余价值，制定设备退役和回收方案。
36、一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法的步骤。
37、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，当计算机指令运行时执行基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法的步骤。
38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
39、1.本发明提出基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法，对设备进行实时监控与预测性维护，同时数字孪生技术可以帮助企业更好地管理资源，减少浪费，提高资源利用率。
40、2.本发明提出基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法，通过数字孪生的模拟和分析，可以优化生产流程，减少生产瓶颈，提高生产线的效率，预测性维护和优化资源管理可以减少维护成本和能耗，从而降低总体运营成本。
41、3.本发明提出基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法，通过持续监测和维护，数字孪生可以帮助企业及时发现和解决设备问题，从而延长设备的使用寿命。
1.基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，其特征在于，所述模型建立模块中构建设备的数字孪生模型，具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，其特征在于，所述设计管理模块中优化设计数据的计算公式为：
4.如权利要求3所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，其特征在于，所述制造管理模块中对设备的质量进行控制，计算公式为：
5.如权利要求4所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，其特征在于，所述使用管理模块中通过数字孪生模型预测设备的故障率的计算公式为：
6.如权利要求5所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，其特征在于，所述回收管理模块中评估设备的剩余价值，计算公式为：
7.基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法，实现基于权利要求1-6中任一项所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理平台，其特征在于，包括以下具体步骤：
8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，当计算机指令运行时执行权利要求7所述的基于数字孪生的高端设备全生命周期管理方法的步骤。
