数字孪生车间：仿真要求

1数字孪生车间第s部分：仿真要求生车间第4部分：数据处理要求》和GB/T33267-2016《机器人仿真开发环境接口》界定的以及下列术<数字孪生车间>仿真平台digitaltwinshop-floorsimulationpla支持数字孪生车间仿真的软件环境，包括实体建模、数据处理、智能算法、和仿真建模软<数字孪生车间>仿真模型要素digitaltwinshop-floorsimulationmodelelem用于构建数字孪生仿真模型的实施要素，包括实体模型、孪生数据<数字孪生车间>仿真约束条件digitaltwinshop-floorsimulationrestrict用于构建数字空间车间仿真模型，使其接近物理空间真实场景真模型简化digitaltwinshop-floorsim通过设定模型组件权重，减少仿真模型规模，使模型仿真运行计算量、计算时间和CPU负荷减少的2<数字孪生车间>仿真模型降阶digitaltwinshop-floorsimu<数字孪生车间>仿真时间digitaltwinshop-floorsimulation4.1基本要求d)数字孪生车间仿真模型的简化和降阶，应符合仿真分f)数字孪生车间仿真平台应能够对仿真输出数据进行在线或离线分析，并支持实时或非实时仿4.2仿真流程要求仿真基本输出仿真结果输出要求（第8章）仿真特定输出仿真结果分析与优化(第9章)仿真结果分析仿真结果优化仿真目标评价（第9章）文档要求(第10章)仿真方案文档仿真流程文档仿真结果分析文档仿真基本输出仿真结果输出要求（第8章）仿真特定输出仿真结果分析与优化(第9章)仿真结果分析仿真结果优化仿真目标评价（第9章）文档要求(第10章)仿真方案文档仿真流程文档仿真结果分析文档文档保存仿真平台（第5章）模型要素要求约束条件要求模型降阶要求仿真模型的构建要求（第6章）模型要素要求约束条件要求模型降阶要求模型简化要求硬件平台仿真运行参数仿真运行要求（第7章）硬件平台仿真运行参数运行时间否是否满足精度与效率要求？是图2数字孪生仿真车间流程示意图特定仿真结果，实现对物理空间状态的描述。具体要求由本文4.3其他要求4b）数据处理软件；Pycharm等；仿真模型构建软件包括Ansys、Matlab、Modelica、Flexsim、Simright等。a)应包括数字孪生车间第2部分：模型构建的基本要求建立的车间数字c)应包括数字孪生车间第4部分，数据处理要求获得的处理后a)应包括工艺约束、资源约束、性能约束、时间约b）应以应用需求为导向，选择合适的降阶算法；c）应以应用需求为导向，明确数字孪生车间优化降阶的评价规则；5数字孪生车间仿真硬件平台应根据仿真目标或规模确定硬件级别，应符合以下c）涉及车间全生命周期不用阶段的智能交互应用，仿真硬件应具有高速的CPU运算能力、长时间a)零件/部件/系统/设备/车间仿真b)零件/部件/系统/设备/车间仿真频域数据；9仿真结果分析与优化要求9.1仿真结果分析要求a)分析车间数字孪生仿真精度是否符合仿真9.2仿真精度优化要求注1：精益化设计目的包括实现产品的个性化定制、优化生产线布局；虚拟调试目的包括降低错误成本、降低现场调试风险等；智能运行决策目的包括：优化生产调度、优化生产工注2：若仿真目标满足具体应用需求，则数字孪生车间仿真结束，输出相关文档，若不满足需求，需重新开始规划7a)数字孪生车间仿真流程文档内容需包含目录、仿真方案制定、仿真模型构建、仿真结果输出、b)数字孪生车间仿真流程文档正文需使用表格、图片等方式配合文字清仿真完成，应对仿真开展过程和结果进行总结，形成仿真结果分析报告，其要求见表1应包括但不表1仿真结果分析报告[2]1234应说明模型简化、降阶时采用的技术和简化、降阶的结5应进行仿真误差分析，说明仿真中不确定的因素及对仿真678为仿真结果的管理和调用，仿真结果文档标题应遵循应应用A.1概述以数字孪生智能调度车间为例、本附录通过给出数字孪基于车间任务调度规划的不同应用需求分析…设备故障返工返修工序分配生产订单变更…设备故障返工返修工序分配生产线不同工况以应用为导向的车间轻量化仿真模型的构建仿真信息矩阵不同应用的降阶方法车间工位协同交互以应用为导向的车间仿真降阶模型信息以应用为导向的车间轻量化仿真模型的构建仿真信息矩阵不同应用的降阶方法车间工位协同交互以应用为导向的车间仿真降阶模型信息矩阵车间DT仿真模型物料机器信息交互人员环境环境车间DT模型降阶车间DT模型降阶krylov空间方法测量雅可比…真模型维度车间DT模型简化不同应模糊聚类用的简化方法学科划分车间系统耦合关系…以应用为导向的车间仿真简化模型以应用为导向的车间轻量化仿真模型仿真否是车间轻量化仿真模型迭代验证VS车间当前工况监测否是车间轻量化仿真模型迭代验证VS车间当前工况监测分析结果是否满足车间工况精度/效率需求精度/效率需求图A.1车间轻量化（简化/降阶）仿真模型的构建流程A.2场景描述9A.3.1简化模型误差限的设定遵循本文件7.4(a)的规定，误差限的定误差限构建为f(x)=ysimul−yreal表示为使简化后的模型输出结果与车间工况数据尽可能A.3.2简化方法的选择b）确定数字孪生车间模块划分准则；选取模型的耦合/联动关系，构建简化的数字孪生仿真A.3.4简化结果的验证a)根据简化误差限，验证仿真结果精度与车间真实状态信息是否一致；b)根据简化误差限，验证仿真运行效率与车间真实状态运行是否一致。A.4仿真模型降阶过程遵循本文件7.5(a)的规定，误差限的定误差限构建为f(x)=ysimul−yreal表示为使降阶后的模型输出结果与车间工况数据尽可能A.4.2