T-CPUMT 034-2025 工业数字孪生 数字模型与数据集成交换要求

求Industrialdigitaltwin——DigitalmodelsanddataintegrationaT/CPUMT034—2025 24.4使用保障模型 3 3 35.2传输接口要求 45.3集成交换关系 4 5 7 T/CPUMT034—2025本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定T/CPUMT034《工业数字孪生数字模型与数据集成交换要求》与T/CPUMTT/CPUMT035《工业数字孪生应用和服务要求》、T/CPUMT036《工业数方法》、T/CPUMT037《工业数字孪生跨企业工业数字孪生平台技术要求》等7份文件共同构成工业数T/CPUMT034—2025T/CPUMT034—2025GB/T43441.1信息技术数字孪生第GB/T43441.1、TCPUMT3.13.2数字模型digitalmodel3.34.1概述4.2需求设计模型4.2.1适用场景需求设计模型主要适用于工业产品需求分析及方案设计阶段，以覆盖产品需求分析及产品设计工T/CPUMT034—2025a)在需求分析阶段对工业产品的应用背景、概念方案、参数指标、通用性要求、试验需求进行数字化描述，向下传递概念方案、参数指标、通用性要求等模型中要素，支撑产品多方案寻b)在产品设计阶段应对产品设计要求、方案可行性、产品功能性能、物理结构等进行数字化描述，向下传递物理结构中的要素，支撑工业产品方案快速设计、虚拟仿真与初期评估，实现4.2.2分类及描述需求分析模型a)应用背景模型：描述工业产品的使用背景、使用需求、功能需求，包括在实际使用过程的工作场景、工作环境、人机交互等，包括需求背景、使用要求、使用流程、工作环境、人机交d)概念方案模型：描述产品在产品设计过程中的结构与接口关系，包括产品组成、产品各模块e)试验需求模型：描述产品在全寿命周期过程的需要开展的产品功能验证、性能验证、系统联产品设计模型a)设计要求模型：支持基于需求分析模型将产品需求分析结果转化为实际的产品设计要求，包b)可行性模型：采用可行性模型对设计可行性评估，包含技术实现可行性评估和财务可行性评估。技术实现可行性评估包括物料、工艺、设备、质量等方面、财务可行性评估包括成本、e)物理模型：描述产品几何特性及物理特性等，包含产品几何设计模型、硬件拓扑模型、工艺4.3生产制造模型4.3.1适用场景4.3.2分类及描述型应依据需求设计模型（4.2）成果，描述产品组件的工艺设计、仿真过程及结果；制造过程模型应依T/CPUMT034—20254.4使用保障模型4.4.1适用场景4.4.2分类及描述5数据集成交换要求5.1数据交换方式5.1.1直接交换。工业数字孪生系统应支持通过软件系统的集成数据接口进行数据交换。直接交换应5.1.2间接交换。应支持通过中间工具、文件进行数据交换，应提供独立于应用系统的机制来描述产T/CPUMT034—20255.2传输接口要求a)数据格式规范化：接口应采用统一的数据格式，以确保数据在不同系统、不同平台间的互通b)传输协议规范化：接口应采用标准的传输协议，以确保数据安全、快速c)数据安全性要求：接口应具备安全性，具备完善的安全机制和措施保证数据在传输过程中的d)数据交换可查性：通过接口执行的数据交换动作应支持数据追溯，在数据交互过程中应进行e)接口可扩充性要求：接口应支持可扩充性，以满足未f)接口性能要求：接口应具备高性能，以支持大数据量、高并发的数据处理，确保实体产品与g)文档规范化要求：接口应具有详细、准确、规范的说明文档，以方便用户了解和使用接口。5.3集成交换关系a)需求设计模型要素交互关系。工业产品需求设计模型中包括需求分析模型和产品设计模型。需求分析模型中的相关要素向产品设计模型传递，作为产品设计模型的输入，确保产品设计方案紧贴产品需求，应涵盖产品的概念方案、参数指标、通用性要求及试验需求等；同时产品设计模型向生产制造模型传输工艺、几何、流程等设计方案及相关工程物料，支撑后续开b)生产制造模型要素交互关系。工业产品生产制造模型接收来自需求设计模型中的相关输入要素，如几何、工业、流程等设计方案及工程物料清单等，作为研制生产的依据；同时将研制生产环节模型要素向后传递，作为运维服务模型的输入，支撑运维服务模型构建；生产制造模型应支持对研制生产过程中暴露的问题进行记录，反馈给产品设计模型，用于对产品设计c)运维服务模型要素交互关系。运维服务模型中的相关模型要素源自需求设计模型及生产制造模型，主要包含制造过程记录、装配清单、物料清单、使用手册等内容，根据产品功能和需求，做好产品的运维保障。同时应支持对运维过程中暴露的问题反馈给产品设计模型，用于工业产品数字模型集成交换关系见图1。数字模型集成交换示例见附录T/CPUMT034—2025A.1工业数字孪生数据交换案例概况流数字孪生系统。系统具备孪生模型构建、孪生数据处理、数A.2数字孪生车间体系架构互能力，以间接实现物理车间与车间孪生模型的动态状态映射。数字孪生车间体系架构见图A.1。A.3模型构建根据车间的实际情况，搭建车间的数字模型，用于实现实体车间的孪生：——首先针对物理车间进行基础模型的构建，根据物理对象的实际需求，从多构建相应的几何、物理、行为、规则与机械、电气、液压等模型。构确保其正确性、准确性。若当前的模型不能满足需求，需进行模型校——其次，利用空间维度对几何模型进行组装实现从设备到产线，再到车间的——随后，考虑模型之间的耦合关系，将各学科各领域的模型进行融合以全面特征、产线任务执行情况、车间运行状态。融合后的模型需再次进行验T/CPUMT034—2025A.4数模联动数字孪生车间数模联动包括“几何-物理-行为-规则”多维度模型数模联动规则，多领域模型数模——模型初始化：选取模型驱动数据对数字孪生车间模型赋初始值，实现数字——模型实时驱动：负责选择模型驱动数据对数字孪生车间模型进行连续性赋数模联动依托虚实映射模块、数模联动模块、模型校正模——模型校正模块对模型的动态进行校验与修正。通过验证模型准确度并修正数字孪生车间运行过程中的数模联动见图A.2。A.5数字孪生车间功能场景。a)三维可视化监控与交互。基于开发的孪生模型配置器、通信协议配置器及数模关联配置器，支持物流产线模型、数据、协议可配置搭建，实现虚拟产线、物理产线的高保真实时同步，进而实现物流产线“落卷—转运—包装—立库”全过程三维可视化监b)典型物流装备故障诊断与预测。基于开发的孪生数据处理及实际的车间运行数据，提取典型物流装备故障数据特征，结合故障预测算法，实现典型物流装c)复杂作业策略调度优化。构建物流车间落卷、转运、包装、仓储环节的运行工艺模型，设计d)基于增强现实（AR）的远程运维。通过调用、配置多e)虚拟培训。通过典型物流装备虚拟培训功能模块，实现装备结构、安装调试、检查维护、安T/CPUMT034—2025123456789T/CPUMT034—2025质量问题分析结果对物理模型中的几何设计模型进行修正，工业产品生产制造模型传递关系见表B1234567T/CPUMT034—2025保障模型传递工业产品说明及运营保障要求，工业产品生产制造模1234T/CPUMT034—2025我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在