2022工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 設(shè)備數(shù)字孿生模型融合要求

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)備數(shù)字孿生模型融合通用要求（征求意見稿）目 次范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)備數(shù)字孿生模型融合框架 1設(shè)備研發(fā)設(shè)計階段 2需求分析階段模型融合要求 2概念設(shè)計階段模型融合要求 2詳細設(shè)計階段模型融合要求 3設(shè)備生產(chǎn)制造階段 3工藝規(guī)劃階段模型融合要求 3詳細工藝設(shè)計階段模型融合要求 4設(shè)備運行維護階段 4運行監(jiān)測階段模型融合要求 4故障診斷階段模型融合要求 4故障處置階段模型融合要求 5基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)備數(shù)字孿生模型融合應(yīng)用 5參考文獻 7IPAGEPAGE1PAGEPAGE2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)備數(shù)字孿生模型融合通用要求范圍本文件給出了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開展研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、運行維護等設(shè)備全生命周期中數(shù)字孿生模型融合的對象、內(nèi)容、過程等相關(guān)要求，提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺對設(shè)備全生命周期數(shù)字孿生模型融合應(yīng)用的促進作用，為基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開展設(shè)備數(shù)字孿生體的構(gòu)建提供支撐。本文件適用于制造業(yè)企業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開展設(shè)備數(shù)字孿生模型融合、管理與應(yīng)用，同時可為相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)制造及運維服務(wù)商等基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺推進設(shè)備數(shù)字孿生模型融合與應(yīng)用提供指導與依據(jù)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T23021—2022信息化和工業(yè)化融合管理體系生產(chǎn)設(shè)備管理能力成熟度評價GB/TXXXXX—XXXX術(shù)語和定義GB/T23021—2022和GB/TXXXXX—XXXX界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1模型融合modelfusion為解決某一特定業(yè)務(wù)問題，將不同類型、不同領(lǐng)域、不同層次的模型基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通過接口調(diào)用、信息傳遞、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)映射等方法進行融合的過程?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)備數(shù)字孿生模型融合框架1所示，綜合考慮設(shè)備多維度、多層次等各類模型，以研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、運行維護等設(shè)備全生命周期業(yè)務(wù)活動為主線，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通過接口調(diào)用、信息傳遞、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)映射等方式實現(xiàn)各類數(shù)字孿生模型信息的關(guān)聯(lián)、組合，以提供綜合服務(wù)信息。圖1基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)備數(shù)字孿生模型融合框架設(shè)備研發(fā)設(shè)計階段需求分析階段模型融合要求為實現(xiàn)設(shè)備需求的分析、判斷、規(guī)劃等，在需求分析階段基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的模型融合要求包含但不限于：融合對象要求：本體模型；數(shù)據(jù)模型。融合內(nèi)容要求本體模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備大類、設(shè)備功能屬性、設(shè)備性能屬性、關(guān)系等；數(shù)據(jù)模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備名稱、設(shè)備型號、設(shè)備性能參數(shù)、設(shè)備能力參數(shù)等。融合過程要求：應(yīng)結(jié)構(gòu)化本體模型、數(shù)據(jù)模型中的文本描述類信息；應(yīng)構(gòu)建本體模型中屬性與數(shù)據(jù)模型屬性的關(guān)聯(lián)關(guān)系；應(yīng)實現(xiàn)本體模型、數(shù)據(jù)模型之間接口的互相調(diào)用、信息互相傳遞與關(guān)聯(lián)映射。概念設(shè)計階段模型融合要求為實現(xiàn)設(shè)備各子系統(tǒng)或模塊選型、參數(shù)確定以及配置組合等，在概念設(shè)計階段基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的模型融合要求包含但不限于：融合對象要求：數(shù)據(jù)模型；機理模型。融合內(nèi)容要求：/機理模型應(yīng)綜合考慮設(shè)備機、電、液、控各系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)、邏輯順序、控制等。融合過程要求：應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立設(shè)備型號與工作參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立機、電、液、控各系統(tǒng)相關(guān)作用關(guān)系；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型、機理模型之間接口的互相調(diào)用、信息互相傳遞與關(guān)聯(lián)映射。詳細設(shè)計階段模型融合要求為實現(xiàn)設(shè)備零件模型、組件模型、部件模型、整機模型、生產(chǎn)系統(tǒng)模型等詳細設(shè)計過程中知識推薦、仿真驗證、參數(shù)優(yōu)化等，在詳細設(shè)計階段基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的模型融合要求包含但不限于：融合對象要求：幾何模型；知識模型；機理模型。融合內(nèi)容要求：幾何模型應(yīng)詳細構(gòu)建設(shè)備所有的零件、組件、部件、整機、生產(chǎn)系統(tǒng)等模型，并保證符合設(shè)備質(zhì)量所需的建模精度；知識模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備設(shè)計標準、設(shè)計經(jīng)驗、專家知識等；機理模型應(yīng)根據(jù)詳細設(shè)計過程仿真和驗證的目標構(gòu)建相應(yīng)的機理模型，并盡可能考慮設(shè)備實際運行的各項參數(shù)。融合過程要求：應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立幾何模型結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵參數(shù)與設(shè)計標準、設(shè)計經(jīng)驗、專家知識等的關(guān)聯(lián)關(guān)系；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺充分考慮同一模型在不同層次模型下多種機理的綜合作用及融合；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)幾何模型、知識模型、機理模型之間接口的互相調(diào)用、信息互相傳遞與關(guān)聯(lián)映射。設(shè)備生產(chǎn)制造階段工藝規(guī)劃階段模型融合要求為實現(xiàn)工藝規(guī)劃的最優(yōu)路線安排實現(xiàn)對設(shè)備生產(chǎn)制造過程中工藝資源、設(shè)備加工能力、約束條件等的最優(yōu)配置，在工藝規(guī)劃階段基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的模型融合要求包括但不限于：融合對象要求：數(shù)據(jù)模型；機理模型；管理模型。融合內(nèi)容要求：數(shù)據(jù)模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備加工參數(shù)、工作能力范圍等數(shù)據(jù)；機理模型應(yīng)綜合考慮設(shè)備加工能力、效率、成本等多目標的尋優(yōu)；管理模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備數(shù)量、工時等數(shù)據(jù)。融合過程要求：應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立設(shè)備參數(shù)、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備工時等與設(shè)備效率、成本的約束關(guān)系；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型、機理模型、管理模型之間接口的互相調(diào)用、信息互相傳遞與關(guān)聯(lián)映射。詳細工藝設(shè)計階段模型融合要求為實現(xiàn)加工、裝配工藝過程的最優(yōu)路線安排及詳細工藝設(shè)計過程中工藝知識推送、工藝仿真驗證、工藝路線優(yōu)化等，在詳細工藝設(shè)計階段基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的模型融合要求包括但不限于：融合對象要求：幾何模型；知識模型；機理模型。融合內(nèi)容要求：幾何模型應(yīng)詳細構(gòu)建工藝路線對應(yīng)的工序、工步幾何模型；知識模型應(yīng)包含但不限于工藝設(shè)計標準、工藝設(shè)計經(jīng)驗、專家知識等；數(shù)據(jù)模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備名稱、設(shè)備加工參數(shù)、設(shè)備加工能力等數(shù)據(jù)；機理模型應(yīng)根據(jù)工序、工步幾何模型參數(shù)與工藝資源的約束關(guān)系或裝配路徑及干涉構(gòu)建。融合過程要求：應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立工藝幾何模型結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵參數(shù)與工藝設(shè)計標準、工藝設(shè)計經(jīng)驗、專家知識等的關(guān)聯(lián)關(guān)系；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立幾何模型參數(shù)與設(shè)備加工參數(shù)的數(shù)學關(guān)系；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)幾何模型、知識模型、機理模型之間接口的互相調(diào)用、信息互相傳遞與關(guān)聯(lián)映射。設(shè)備運行維護階段運行監(jiān)測階段模型融合要求為實現(xiàn)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的生產(chǎn)運行狀態(tài)信息實時警告、提醒、通知等，在運行監(jiān)測階段基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的模型融合要求包括但不限于：融合對象要求：通信模型；管理模型。融合內(nèi)容要求：通信模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備運行狀態(tài)、完工信息、設(shè)備運行參數(shù)等；管理模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備名稱、操作人員、維修日期等；融合過程要求：應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立設(shè)備啟動、停止運行狀態(tài)與設(shè)備名稱、操作人員等的關(guān)聯(lián)關(guān)系；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)通信模型、管理模型之間接口的互相調(diào)用、信息互相傳遞與關(guān)聯(lián)映射。故障診斷階段模型融合要求為實現(xiàn)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)備運行故障辨識、診斷、定位和隔離等，在故障診斷階段基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的模型融合要求包括但不限于：融合對象要求：通信模型；知識模型；機理模型；數(shù)據(jù)模型。融合內(nèi)容要求：通信模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、警告信息、設(shè)備運行參數(shù)等；知識模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備說明、設(shè)備歷史故障記錄、維修方案等；數(shù)據(jù)模型應(yīng)包含但不限于設(shè)備名稱、設(shè)備加工參數(shù)等；機理模型應(yīng)根據(jù)加工參數(shù)變化率、警告信息等構(gòu)建。融合過程要求：應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺結(jié)構(gòu)化設(shè)備說明、歷史故障記錄相關(guān)信息；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)通信模型、管理模型之間接口的互相調(diào)用、信息互相傳遞與關(guān)聯(lián)映射。故障處置階段模型融合要求為實現(xiàn)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)備故障跡象推送、故障根源追蹤、故障排除等，在故障處置階段基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的模型融合要求包含但不限于：融合對象要求：數(shù)據(jù)模型；機理模型；管理模型。融合對象要求：數(shù)據(jù)模型要求應(yīng)包含但不限于設(shè)備名稱、設(shè)備歷史運行數(shù)據(jù)、備件信息等；管理模型要求應(yīng)包含但不限于設(shè)備名稱、檢修時間、磨損記錄、異常記錄等。融合過程要求：應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺結(jié)構(gòu)化設(shè)備歷史運行數(shù)據(jù)、異常記錄、維修方案中文本描述等信息；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建立關(guān)鍵零件的磨損量與磨損、疲勞等耦合關(guān)系；應(yīng)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)通信模型、數(shù)據(jù)模型、機理模型、管理模型之間接口的互相調(diào)用、信息互相傳遞與關(guān)聯(lián)映射?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)備數(shù)字孿生模型融合應(yīng)用協(xié)同研發(fā)服務(wù)：通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)的匯聚和各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的無縫集成，執(zhí)行幾何模型、機理模型、數(shù)據(jù)模型等設(shè)備數(shù)字孿生模型的融合與應(yīng)用，為設(shè)備的需求分析、概念設(shè)計、詳細設(shè)計等各項業(yè)務(wù)活動提供協(xié)同研發(fā)環(huán)境；工藝規(guī)劃服務(wù)：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供的工藝資源、工裝模型、加工能力、工藝知識等信息，執(zhí)行幾何模型、機理模型、數(shù)據(jù)模型、管理模型等設(shè)備數(shù)字孿生模型的融合與應(yīng)用，實現(xiàn)工藝路線、加工參數(shù)、加工成本等工藝數(shù)據(jù)的規(guī)劃與優(yōu)化，為設(shè)備工藝規(guī)劃提供必需的數(shù)據(jù)信息及相關(guān)指導；生產(chǎn)排程服務(wù)：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供的工廠布局、企業(yè)制造資源、供應(yīng)鏈、客戶需求等信息，執(zhí)行知識模