基于数字孪生的智能车间系统仿真加速测试方法

成克强，林家全，杨东裕，戴青云，王美林

(1.广东工业大学 信息工程学院，广州 510006; 2.工业和信息化部电子第五研究所，广州 510610; 3.广东技术师范大学, 广州 510665)

0 引言

当前，我国正从制造大国迈向制造强国，作为智能制造的关键支撑，智能车间系统软件对推动制造业转型升级具有重要的战略意义。随着智能车间数字化、智能化、系统化发展，系统软件的可靠性、稳定性、开放性等直接影响加工生产的质量和效益。然而，由于软件需求的不确定性，开发人员的主观局限性，以及制造系统的复杂性，系统软件在开发过程中难免会出现缺陷[1-2]。同时，随着软件系统长期运行，系统性能衰减，占用的资源累增，造成软件老化，导致系统失效或宕机[3]。为避免出现软件老化现象，Huang等[4]提出软件再生技术，采用定期清除内部状态或运行环境，避免老化引起突发性失效，但是再生频率不易把握。有学者提出对软件老化趋势进行预测[5-6]，根据系统运行参数信息，对系统资源消耗情况进行预测分析，但难以捕捉老化性能参数的隐藏规律，导致预测精度低，预测效果不佳。为提升制造系统软件可靠性，减缓系统软件老化速度，更好的服务生产制造，唯有加强软件仿真测试，建立高保真测试运行环境，尽可能的及早挖掘软件漏洞[7]。

系统软件可靠性测试是在设定的条件下进行相关操作，检验系统是否满足规定的需求以及评估预期结果与实际结果的偏差，往往通过放大可能造成被测对象性能下降的压力因素，或加速被测产品性能下降速率，缩短测试时间，提升软件开发时效性。……