数字孪生车间系列团体标准正式发布实施

　　本套《数字孪生车间系列团体标准》由中国机械工业联合会智能制造分会组织，由北京航空航天大学、山东大学、东南大学、西安交通大学、通用技术集团机床工程研究院有限公司、北自所（北京）科技发展股份有限公司等高校和企业共同起草制订，经中国机械工业联合会批准发文并正式实施。

　　本套标准的制订，同时得到了国家重点研发计划项目“基于数字孪生的智能生产过程精确建模理论与方法”的支持。探索数字孪生车间的系列标准，为推动企业数字化转型与智能化升级的标准化实施具有重要意义。 

图1 数字孪生车间系列团体标准批文公告 

　　如表1所示，本套数字孪生车间系列标准包括6个部分：《数字孪生车间 第1部分：总体要求》、《数字孪生车间 第2部分：模型构建要求》、《数字孪生车间 第3部分：虚实交互要求》、《数字孪生车间 第4部分：数据处理要求》、《数字孪生车间 第5部分：仿真要求》、《数字孪生车间 第6部分：系统集成要求》。

表1 数字孪生车间系列团体标准基本信息 

　　《数字孪生车间 第1部分：总体要求》（T/CMIF 164.1-2022）

　　标准的制定提供了规范的数字孪生车间术语和架构，并对数字孪生车间的通用要求进行规范，为数字孪生车间的构建及应用实际提供指导。

　　《数字孪生车间 第2部分：模型构建要求》（T/CMIF 164.2—2022）

　　标准的制定旨在规范数字孪生模型构建的相关要求。用于指导数字孪生车间模型构建、模型组装、模型融合、模型验证、模型校正和模型管理，通过明确数字孪生车间模型构建流程和要求，促进企业对数字孪生车间的落地应用与实践。

　　《数字孪生车间 第3部分：虚实交互要求》（T/CMIF 164.3—2022）

　　标准的制定将给出数字孪生车间虚实交互的相关技术要求，用于指导数字孪生车间运行过程的虚实映射、模型动态校正及交互控制等关键环节，为不同厂家、不同部门、不同团队之间的虚实交互技术协同提供了标准化支撑，对数字孪生车间的具体实施具有重大指导意义。

　　《数字孪生车间 第4部分：数据处理要求》（T/CMIF 164.4－2023）

　　标准的制定旨在给出数字孪生车间数据处理的相关技术要求，用于指导数字孪生车间运行过程的数据获取、传输、预处理、存储、接口和更新等要求。该标准对数字孪生车间的数据处理进行了规范，统一了数据处理的技术要求，为不同厂家、不同部门、不同团队之间的数字孪生车间数据处理技术提供了标准化支撑，满足行业的技术需求。

　　《数字孪生车间 第5部分：仿真要求》（T/CMIF 164.5－2023）

　　标准的制定旨在给出数字孪生车间仿真的相关技术要求，用于指导数字孪生车间仿真的一般要求、通用要求、仿真流程要素、仿真方案制定要求、模型构建、运行要求、仿真结果输出要求和仿真结果分析与优化要求，以及仿真文档要求。该标准对数字孪生车间的仿真进行了规范，统一了数字孪生车间仿真的流程和要求。

　　《数字孪生车间 第6部分：系统集成要求》（T/CMIF 164.6－2023）

　　标准的制定旨在给出数字孪生车间系统集成的相关技术要求，用于规范数字孪生车间系统集成的整体系统集成要求、车间孪生模型集成要求、孪生数据集成要求、仿真系统集成要求，为数字孪生车间系统应用的构建与应用实践提供指导。

　　本套标准的主要研制单位有北京航空航天大学、山东大学、东南大学、西安交通大学、通用技术集团机床工程研究院有限公司、北自所（北京）科技发展股份有限公司、机械工业第六设计研究院有限公司、航天一院北京航天拓扑高科技有限责任公司、航天五院北京卫星环境工程研究所、桐昆集团股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国纺织机械协会、中国航空综合技术研究所、石化盈科信息技术有限责任公司、中国巨石股份有限公司、新凤鸣集团股份有限公司、中机生产力促进中心、中国铁建重工集团股份有限公司、武汉科技大学、中国兵器工业集团第五五研究所、国家机床质量监督检验中心、国机智能技术研究院有限公司、天能电池集团股份有限公司、苏州澳昆智能机器人技术有限公司等25家单位。 

图2 数字孪生车间系列标准专家审查会照片

　　该套标准牵头制订单位北京航空航天大学陶飞教授团队在国际上发表了首篇数字孪生车间学术文章(CIMS, 2017)，提出了数字孪生车间（Digital Twin Shop-floor）的概念，建立了数字孪生五维模型（CIMS, 2019），被国内外 100多所大学跟踪研究，被百余家企业参考应用。此外，牵头建立了数字孪生技术与工具体系(JMS， 2021)，和数字孪生标准体系（CIMS, 2019）框架，受邀在Nature上发表数字孪生文章。2021年出版了《数字孪生及车间实践》学术专著。同时于2020年牵头6个单位共同承担了国家重点研发计划项目（2020YFB1708400）“基于数字孪生的智能生产过程精确建模理论与方法”项目。设计了数字孪生工业软件平台makeTwin，研制的数字孪生管控系统和工具，已应用在卫星总装车间、航空复材加工车间、化纤/玻纤纺织车间等10多个行业，有效支撑了数字孪生的落地应用。 

图3  数字孪生车间相关研究标准制订主要历程

图4  标准研制团队近年开展的数字孪生车间应用实践

来源：中国机械工业联合会智能制造分会