数控数字孪生应用中心软件项目需求

数控数字孪生应用中心软件项目需求序号名称数量单位技术参数1数控数字化孪生开发版软件2节点（1）集成仿真组件对数控系统的数控内核进行仿真。仿真组件对相关功能进行仿真，并且特别是使用针对仿真运行调整过的机床数据；（2）集成PLC仿真模块，仿真模块的功能范畴包括指令、工艺模块/模块、工艺对象、I/O设备等；（3）集成数控系统操作界面：数控数字化孪生开发版平台包含调试和操作界面，该调试和操作界面提供与数控数字化孪生开发版平台相关的标准功能；（4）集成的驱动等效组件，可以以简化的形式仿真如下驱动功能：总线通讯和报文配置、驱动对象、测量系统/编码器、转速和电流控制回路等；（5）在数控数字化孪生开发版平台中，通过机床项目的形式可以创建各种类型的数控机床。支持各种机床配置，例如车床（配备/不配备安全功能）、铣床（配备/不配备安全功能）；（6）机床配置以机床项目的形式管理，例如创建、配置、存储；（7）机床项目文件可在计算机之间交换；（8）可与其他仿真产品并行安装；（9）仿真速度可调整并支持暂停模式，与真实系统相比，能够更快地对程序执行过程进行仿真（>100%）；（10）设计新型、操作简单直观；（11）含虚拟机床控制面板（运行方式切换、JOG运行等），虚拟机床控制面板上带急停按钮；（12）含自动模式下的同步记录；程序编辑器中的仿真；（13）含3D机床仿真，材料切削和碰撞检测；（14）提供在线帮助；（15）要求除软件自带的基础机床模型外，提供以下机床模型并入软件机床库：1.车铣复合机床：DMGCTX1250TC、ZENTRIX1250、MIGHTYVIPERVT40BX、FILLSyncromillQ；2.五轴高速加工中心机床：GFMikronMillE500U、ZORNMicroMHT、ROMIDCM620；3.立式车床：BOSTVTL55C；4.铣床：UNISIGNUniportHV（5+1）。（16）配套附件：实训室网络安全管控系统：1.系统具有自主知识产权，可对上网内容可进行实时分析，并通过网址过滤、关键字过滤、图像过滤针对上网内容中包括的不良信息访问进行实时拦截；识别策略支持高、中、低级别设置；系统支持用户手动设置黑、白名单及关键字及进程黑名单；2.系统支持对终端运行的在线游戏进行策略分析并阻止游戏站点访问；3.系统具备对设备使用时间进行管理的功能，管理员可以根据需要设定设备使间，在禁止使用时间段使用设备时设备直接锁屏并关闭设备；4.系统支持对广告弹窗实时进行内容及特征分析，并对包含低俗信息的广告弹窗进行拦载处理；5.系统具备日志管理功能，可实时记录上网浏览信息及浏览时间、以及不良信息访问及过滤记录；产品支持按策略进行屏幕记录，详细记录设备使用过程；6.系统自身包含黑、白名单及关键字资源，并支持用户自定义过滤策略，产品关键模块、黑/白名单、关键字资源等信息库能够在线自动/手动升级；7.系统可提供管理员及普通权限，管理权限可对软件进行统一管理操作及卸载，产品支持管理员及学生角色对应策略实时切换实时升效；8.系统最高支持到WIN10操作系统，支持32及64位系统，产品支持运行在无盘和有盘环境下，并支持云桌面系统运行。2数控数字化孪生应用版软件30节点（1）具备数控系统控制单元的仿真，保证数控数字化孪生应用版软件平台上的数控操作内容和方式均与真实的数控系统完全一致；（2）具备PLC仿真，机床设备外围电气设备和动作逻辑通过该PLC仿真进行处理；（3）具备机床控制面板的仿真，经由仿真PLC处理面板I/O和数控系统功能后，数控数字化孪生应用版软件平台的操作更加贴近真实机床；（4）支持机床3D模型的显示，用户可直接观察机床工作时机械动作的合理性；（5）仿真环节3D模型发生干涉后，会记录发生碰撞的对应组件，引发碰撞的命令，造成碰撞的时间等关键信息；（6）3D模型除机床核心部件外，还包括工件，夹具和刀具的导入，过切或者撞刀等情况也需很好的在仿真环境中显现；（7）数控数字化孪生应用版软件平台具备多种机床模板，可以直接在启动界面进行选择使用，包括行业内常见的车铣，三轴加工中心，五轴摇篮式加工中心；（8）数控数字化孪生应用版软件平台可以进行仿真速度的控制，用户可以调节在仿真过程中使用的计算性能，0%代表仿真处于暂停，在该状态下可以观察当时的加工过程，但不能执行修改和操作；100%代表仿真速度几乎等于真实机床上的速度或周期；速度的上限由计算机性能决定，在常规运行中，通常保持在最大仿真速度进行测试。但仿真速度不影响NC程序运行时间，该数值只与倍率相关；（9）数控数字化孪生应用版软件平台支持数控系统的工艺循环和界面编程，用户在平台中可以得到与实战无异的编程练习，且不会产生事故；（10）数控数字化孪生应用版软件平台可以保证三个等级的访问权限，有效区分操作者的工作内容，对虚拟机床的数据进行充分保护；（11）可以实现和真实数控系统的双向数据的导入，即程序导入机床、机床还可反向导入（包含程序、刀长、刀偏、机床内部设置的参数等）；（12）要求除软件自带的基础机床模型外，提供以下机床模型并入软件机床库：1.车铣复合机床：DMGCTX1250TC、ZENTRIX1250、MIGHTYVIPERVT40BX、FILLSyncromillQ；2.五轴高速加工中心机床：GFMikronMillE500U、ZORNMicroMHT、ROMIDCM620；3.立式车床：BOSTVTL55C；4.铣床：UNISIGNUniportHV（5+1）。（13）配套附件：孔质量三维检测评估系统：1.视图区能显示所有数据的真实情况，包括点云数据、截面数据和分析数据等；2.具备一键式分析功能，自动识别并输出孔深、长轴锥度、短轴锥度、孔垂线等参数；3.具备输出测量结果数据的功能，形成测量结果数据报告并打印出来；4.视图具有与用户交互的功能和窗口，能进行多种视图变化操作，应包括前视图、后试图、左视图和顶视图等；5.能对测量点云进行编辑操作，可操作的功能包括导入测量点云、点云预处理、点云三维变换和测量点删除。其中点云的预处理包括点云随机稀疏、网格稀疏、点云光顺和点云噪功能等；点云的三维变换可通过手动输入变换参数的方法，对点云进行三维的平移和旋转。3数控数字化刀路分析软件32节点（1）在CAM软件中建立加工策略并进行代码仿真验证后，使用数控数字化刀路分析软件软件检查G代码的情况，点位路径的偏差；（2）检查经过IPO的NC代码，通过虚拟机床运行加工代码，并生成TRACE结果，使用数控数字化刀路分析软件软件检查TRACE结果；（3）检查NC代码的真实加工结果，在真实机床中测试运行G代码，并生成TRACE结果，使用数控数字化刀路分析软件软件检查TRACE结果；（4）加工前，启动加工之前，分析加工部件的编程结果、程序、动态IPO结果；（5）加工后，在真实机床中加工后，分析相关参数的TRACE结果；（6）支持各种数据分析功能，如：搜索和显示距离，测量点位距离，生动可视化刀具路径，对速度变化的颜色渲染，分析不同版本和数据源的点位、路径，可视化点位路径的曲率；（7）提供不同的分析功能：1.直观、准确地分析NC程序。测量点之间的距离：寻找“坏点”；2.检查刀具矢量方向。在矢量显示视图中发现刀具矢量的偏差；3.对比不同的优化结果。优化后，重叠地、同步地观察和对比不同的优化结果；4.检查动态刀具路径。加载仿真内核或真实加工的Trace结果，对不同的速度范围进行颜色渲染；（8）3D可视化功能：1.3D可视化NC程序（CAM编程结果或后处理结果）。快速定位缺陷位置和编程过程中刀具路径的不足，加工专业人员通过数据的可视化，在机床优化中优化加工策略；2.3D可视化SINUMERIKOperate的跟踪数据结果。以高质量可视化加工过程中所需的SINUMERIK数据，快速找到问题发生所在；3.对3D对象的彩色渲染。直观透明地展现三维几何模型的不同参数，加工全过程链的高效高质量的排错和优化；4.多视图同步技术。多视图，同步地显示真实的加工数据。（9）软件应具备完整的工件可视化功能，能够显示工件的点、线、面，并支持多种显示方式（如点云、线框、曲面渲染）；（10）支持多种文件格式导入，包括但不限于NC程序（.mpf、.cnc、*.spf）、JSON、STL、CSV、XML等；（11）提供工具路径动画功能，能够模拟实际加工过程，包括工具的移动、旋转和加工动作；（12）支持四维分析功能，能够通过颜色显示工件的额外属性（如速度、加速度、曲率等）；（13）提供强大的测量工具，能够测量点与点、点与线、点与面之间的距离，并支持多种测量方式；（14）提供分析向导功能，能够通过预定义的脚本对信号进行数学分析，并生成分析报告；（15）支持报告生成功能，能够生成包含分析结果的截图和文档。4计算机辅助设计/制造软件6节点（1)完整的产品设计软件，支持机械设计、数字化装配，能够处理极为复杂和大装配的产品开发问题；（2)支持二维和三维集合体创建，包括线框、曲面、实体和同步建模；（3)包含高级自由形状建模、模具制件验证、管路系统设计模块、电缆设计模块、线束设计模块、机电一体化概念设计、印刷电路板数据接口、车身设计模块、高级钣金模块、人体建模模块、航空钣金模块、WAVE控制模块、可视化报告模块、基于规则的结构焊接模块、工具箱模块、穿越管理模块、注塑模设计向导、数据转换接口；（4)设计功能要求：包含实体建模、设计逻辑、用户自定义特征、装配、工程图、基本自由曲面、直弯钣金、柔性印刷电路板、三维注释、产品数据验证、应力和振动分析、优化设计、数据转换、渲染、高级装配建模、高级自由曲面、高级曲面分析、优化设计、数据转换、渲染。工业设计；包含实体建模、设计逻辑、用户自定义特征、装配、高级装配建模、工程图、基本自由曲面、高级自由曲面、工业曲面、高级曲面分析、直弯钣金、柔性印刷电路板设计、三维注释、产品数据验证、应力和振动分析、优化设计、数据转换、高级曲面渲染、塑料模具设计向导、冲压模具设计向导、冲压工程、成型分析向导；（5)高级装配高级装配模块为装配建模模块添加针对产品级大装配设计的特殊功能，包括允许用户灵活过滤装配结构的数据调用控制、高速大装配着色和大装配干涉检查功能；（6）能够满足产品造型设计需要，提供拉伸、旋转、放样、扫描、抽壳、过渡、拔模等特征造型方式以及对特征的编辑、修改、物性计算和干涉检查功能。零件设计提供高效和直观的设计方法，可以在可控制关联性的装配环境下进行草图设计和零件设计，在局部3D参数化环境下添加设计约束，便于零件更改管理，如进行灵活的设计后期操作；（7)具有直接建模功能，能够独立于原设计意图修改模型，可以将参数化模型和非参数化模型（例如来自其它CAD系统的模型）快速修改，生成复杂机械零件的实体模型；（8)电气线缆-机械管路设计模块为已选路径的电气和机械子系统提供裁剪的设计环境。对于电气路径选择，设计者可以使用布线、管路和导线指令，充分利用电气系统的标准部件库。机械路径选择为管道系统、管路和钢制结构增加设计工具。已选路径系统模型与装配模型是完全相关的，以方便于设计变更。关于材料的自动化清单（BOM）和弯头报告为子系统制造提供了信息；（9)网络发布提供和互联网的接口，可以将软件中生成的零件、装配件中的信息以超文本的方式输出，供有关人员使用或参考；（10)满足汽车零部件电子样机的设计需要，具备基本自由曲面造型功能，提供直纹面、旋转面、放样面、边界面、网格面生成方式，可以实现实体表面与曲面之间的转换、曲面加厚成实体以及封闭曲面转为实体等功能；（11)软件系统提供自顶向下及自底向上进行装配设计的能力，具有灵活的定位方式和约束关系，并保持相关性，实现零部件数量及重量管理，灵活插入标准件并对其定位；（12)装配设计：在并行设计的前提下能够很好的支持自顶向下的关联性设计。能快捷实现零件设计和装配设计之间的切换，并可实现3D机械零件和装配件的关联设计。在装配件中可快速进行干涉检查。支持装配管理功能，支持装配系列化设计等功能；（13)可视化渲染模块提供高级图像渲染工具，包括实体材质、视图渲染、装配图渲染、正交视图渲染及透视图渲染、光源、阴影、特殊效果和工程材料库等高级图形工具，增强CAD模型的可视化效果；（14)支持用户定义特征，可将已有形状做成用户自定义特征，并添加到重用库中，再次创建模型时直接重用特征生产模型；（15)支持设计模板，对于相似产品或者产品零部件的建模，通过提供一个不需编程的、可视化的界面让用户理解设计者的意图，包装出一特定的界面，实现典型零部件的快速重用；（16)钣金设计，提供基于实体的应用程序，该应用程序侧重于钣金零件制造的设计。用户可以使用基于特征的设计工具为钣金块、翻边和其他典型特征创建钣金零件模型。它们可以定义成型表和折弯顺序表，并在考虑材料变形特性的情况下对实体模型进行改造。钣金工具从实体、钣金和线框几何形状为下游应用生成精确的平面图案数据；（17)工业造型分析模块提供曲面质量评估的能力，断面分析工具显示曲面质量连续性和非连续性的可视化指向。提供重要的流体力学及美学方面的工具；（18)塑胶模具设计向导提供用户和潜在客户一套高度自动化和全相关的应用软件。利用这套软件，用户能够减少注塑模设计的时间；（19)产品验证，使用模型质量保证检查实用程序验证产品设计，可评估零件、装配体和工程图，可检查：文件是否符合公司数据质量标准；采用了建模和装配的最佳实践；图纸符合国际标准和企业文档最佳实践；从其他系统导入的低质量几何数据在成为更大问题（例如，低精度建模工具中常见的不匹配边缘、面中的微小间隙和非歧义条件）之前，可以快速发现并修复这些数据；（20)模具零件验证，能够检查零件的拔模，可分析零件并自动向设计人员提供有关拔模角度、倒扣区域、尖角、小半径等的信息。提供对型芯和型腔侧面的简单目视检查，不需要任何特殊的分析或模具设计知识。验证功能包括：检查面的属性，能够针对多种条件和分析类型对面进行着色；用于优化模具生产和零件可制造性的附加验证信息；（21)结构框架建模，支持创建结构框架，自动生成3D的钢结构焊接件，并自动处理搭接结构；（22)塑胶模具设计向导，具备计向导引导用户一步一步地完成注塑模设计过程。支持零件模型和模具之间全相关。零件模型的变更自动传递到型芯和型腔。对于嵌件，模板，或标准件的变更将自动修正模架；（23)PCB板设计，支持自动根据ECAD系统数据为印刷电路板（包括柔性印刷电路板）创建三维模型，并将其用于结构封装设计。装配设计工具可以用电子、机械和电气部件来创建虚拟原型，并且整个创建过程全部在其产品的上下文中进行。这些虚拟原型的关联控制结构能够简化产品变型和新配置。数据交换接口提供了机械设计软件与电子设计软件之间的双向数据交换接口；（24)产品制造信息用户可以用产品合制造信息（PMI）工具来把标注分成与模型的一个特定取向相关的多个信息集，同时方便3D标注的创建和放置；（25)多工位级进模向导通过级进模设计功能的过程自动化，能够帮助大量的客户实现更大的规模经济。级进模向导的用户界面合并了行业最佳实践，引导用户完成构建级进模所需要的工作；（26)机电一体化概念设计，可实现交互式地设计和模拟机电系统的复杂运动。提供基本机器概念的早期机器设计阶段，包括机械、电气、流体和自动化方面；（27)机电一体化概念设计提供了针对由机械部件、电气部件和软件所组成的产品概念模型进行功能设计的途径；（28)支持机电一体化概念设计中创建机电一体化功能模型，同时与需求建立对应关系。在MCD建立各功能单元模型，分解到不同的工具软件系统中进行机械设计、电气设计、运动控制设计等。当详细设计对概念设计进行修正时，可以反馈信息到功能模型并修正；（29)机电一体化概念设计采用集成的系统工程方法，提供通用的语言，使所有原理可以同时运用。从体系架构层面支持在产品开发流程的最初阶段就收集机电一体化要求的行为特性和逻辑特性，并跟踪各方面的要求；（30)机电一体化概念设计提供重用功能单元库的创建、验证及维护等知识管理机制，这些单元包含多种学科的数据，可能包括传感器、供动装置、凸轮和操作。为概念设计阶段提供嵌入了数据的既有功能单元和机电一体化对象；（31)机电一体化概念设计支持用户可在设计流程中随时运行仿真并在仿真过程中进行交互操作；（32)机电一体化概念设计可与上、下游系统/工具交流信息，支持读取和使用来自多个CAD系统的设计数据，在复杂的IT环境中协同工作；（33)机电一体化概念设计可通过直接引用需求和使用交互式仿真来验证正确操作，迅速指定运动副、刚体、运动、碰撞行为及运动学和动力学的其他方面。通过添加诸如传感器和驱动器等其他细节，可为具体电气工程和软件开发准备好模型。可为驱动器定义物理场、位置、方向、目标和速度。MCD包括多种工具，用于指定时间、位置和操作顺序；（34)机电一体化概念设计仿真技术基于游戏物理场引擎，可以基于简化数学模型将实际物理行为引入虚拟环境。仿真过程采用交互方式，因此您可以通过鼠标指针施加作用力或移动对象。可对一系列行为进行仿真，包括验证机械概念所需的一切，涉及运动学、动力学、碰撞、驱动器弹簧、凸轮、物料流等方面；（35)机电一体化概念设计支持通过模块化和重用，最大限度提高设计效率。可获取智能对象中的机电一体化知识，并将这些知识存储在库中，供以后重用。可以在一个文件中获取所有学科的所有机电一体化数据，这些数据包括三维几何体和图形、诸如运动学和动力学等方面的物理数据、传感器和驱动器及其接口、凸轮、功能以及操作，这些智能对象可以通过简单的拖放操作从重用库应用于新设计中；（36)机电一体化概念设计支持信号映射，支持OPCDA、OPCUA、PLCSIMAdv协议进行虚拟调试；支持使用ModbusTCP与以下外部软件进行通信：SIMIT、KepServerEXV6、S7-PLCSIMAdv、InoProShop；（37)可将仿真数据通过机电概念设计仿真录制功能导出，查看导出的仿真数据时，可以开始和停止仿真的回放，并批注和验证数字系统；（38)传输面的速度控制，支持创建运动类型为圆的传输面，可以选择角速度或线速度。为传送带系统的非线段指派速度；（39)能够对电子样机进行动态光学真实渲染；（40)支持各种几何标准格式的文件，