(高清版)GBT 43064.2-2024 智能工廠建設(shè)導(dǎo)則 第2部分：虛擬工廠建設(shè)

智能工廠建設(shè)導(dǎo)則第2部分：虛擬工廠建設(shè)2024-03-15發(fā)布2024-10-01實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T43064.2—2024前言 I引言 Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4基本要求 4.1建設(shè)內(nèi)容 4.2建設(shè)模式 25虛擬工廠模型構(gòu)建 25.1模型組成 5.2工廠信息模型 5.3工廠仿真模型 6應(yīng)用功能 6.1模型/數(shù)據(jù)管理 6.2可視化應(yīng)用 6.3仿真分析 6.4信息檢索 6.5場(chǎng)景規(guī)劃 6.6集成接口 6.7自定義應(yīng)用 附錄A(規(guī)范性)虛擬工廠建設(shè)模式要求 參考文獻(xiàn) I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T43064《智能工廠建設(shè)導(dǎo)則》的第2部分。GB/T43064已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：物理工廠智能化系統(tǒng)；——第4部分：智能工廠設(shè)計(jì)文件編制。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部提出并歸口。本文件起草單位：機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司、國(guó)機(jī)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院(河南)有限公司、中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院、中國(guó)信息通信研究院、中國(guó)紡織機(jī)械協(xié)會(huì)、北京航空航天大學(xué)、北京科技大學(xué)、南京中遠(yuǎn)海運(yùn)船舶設(shè)備配件有限公司、?？怂箍抵圃熘悄芗夹g(shù)(青島)有限公司、清華大學(xué)、中冶賽迪重慶信息技術(shù)有限公司、北京郵電大學(xué)、河南工程學(xué)院、中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司、國(guó)機(jī)集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司、機(jī)械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所、新鄉(xiāng)航空工業(yè)(集團(tuán))有限公司、多氟多化工股份有限公司、新鄉(xiāng)市長(zhǎng)城機(jī)械有限公司。Ⅱ?yàn)榱税凑湛茖W(xué)的方法與規(guī)則指導(dǎo)智能工廠建設(shè)工作成體系成系統(tǒng)地開(kāi)展，引導(dǎo)企業(yè)根據(jù)自身狀況逐步向高級(jí)別的智能工廠方向發(fā)展，從而推動(dòng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，制定GB/T43064《智能工廠建設(shè)導(dǎo)則》解決企業(yè)開(kāi)展智能工廠建設(shè)過(guò)程中遇到的共性問(wèn)題，GB/T43064擬由四個(gè)部分構(gòu)成。——第1部分：物理工廠智能化系統(tǒng)。目的在于規(guī)定物理工廠智能化系統(tǒng)的建設(shè)、應(yīng)用相關(guān)要求?！?部分：虛擬工廠建設(shè)。目的在于規(guī)范和引導(dǎo)智能工廠建設(shè)所需的虛擬工廠模型創(chuàng)建和應(yīng)用，提高虛擬工廠建設(shè)質(zhì)量和應(yīng)用價(jià)值。 第3部分：虛擬工廠與物理工廠集成要求。目的在于規(guī)定智能工廠建設(shè)中虛擬工廠與物理工行給出技術(shù)指導(dǎo)性意見(jiàn)。——第4部分：智能工廠設(shè)計(jì)文件編制。目的在于規(guī)范智能工廠建設(shè)項(xiàng)目的新建、改建、擴(kuò)建和技術(shù)改造工程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)文件編制。1智能工廠建設(shè)導(dǎo)則第2部分：虛擬工廠建設(shè)1范圍本文件規(guī)定了智能工廠建設(shè)活動(dòng)中虛擬工廠基本要求、虛擬工廠模型構(gòu)建以及應(yīng)用功能。本文件適用于智能工廠新建、改擴(kuò)建和技術(shù)改造項(xiàng)目的虛擬工廠建設(shè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)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/T51362制造工業(yè)工程設(shè)計(jì)信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。物理工廠physicalplant由生產(chǎn)設(shè)備、公用基礎(chǔ)設(shè)施和信息基礎(chǔ)設(shè)施等組成的實(shí)體工廠的總稱(chēng)。將物理工廠映射過(guò)來(lái)，具備仿真、管理和控制物理工廠關(guān)鍵要素功能的模型化平臺(tái)或工具。[來(lái)源：GB/T40648—2021,3.1,有修改]工廠信息模型plantinformationmodel用于表達(dá)和組織工廠幾何圖形、物理特征、性能特征和功能特征的模型。工廠仿真模型plantsimulationmodel用于分析、模擬和預(yù)測(cè)工廠運(yùn)作的模型。4基本要求4.1建設(shè)內(nèi)容虛擬工廠建設(shè)內(nèi)容應(yīng)包括模型層和應(yīng)用層。其中，模型層是工廠實(shí)體、信息資源、邏輯規(guī)則定義和描述及其關(guān)系的集合，應(yīng)包括支撐工廠建設(shè)的工廠信息模型和用于工廠建設(shè)活動(dòng)進(jìn)行規(guī)則驗(yàn)證、方案優(yōu)化的工廠仿真模型，可包括作為工廠建設(shè)活動(dòng)主要依據(jù)和輸入條件的產(chǎn)品信息模型、產(chǎn)品仿真模型；應(yīng)2用層是基于工廠建設(shè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的應(yīng)用功能，應(yīng)包括模型/數(shù)據(jù)管理、可視化應(yīng)用、仿真分析、信息檢索、場(chǎng)景規(guī)劃、集成接口及自定義應(yīng)用。虛擬工廠建設(shè)內(nèi)容如圖1所示?？梢暬瘧?yīng)用可視化應(yīng)用仿真分析產(chǎn)品仿真模型(輸入)過(guò)程模型架構(gòu)模型產(chǎn)品信息模型(輸入)模型/數(shù)據(jù)管理環(huán)境仿真模型建造仿真模型工廠物理模型工廠幾何模型工藝仿真模型應(yīng)用L廠仿真模型E廠信息模型集成接口場(chǎng)景規(guī)劃信息檢索模型層應(yīng)用層注：虛框的內(nèi)容不在本文件規(guī)定范圍內(nèi)。圖1虛擬工廠建設(shè)內(nèi)容4.2建設(shè)模式虛擬工廠建設(shè)模式可分為新建工廠的虛擬工廠建設(shè)模式、改擴(kuò)建和技術(shù)改造工廠的虛擬工廠建設(shè)模式，分別按附錄A建設(shè)模式要求開(kāi)展。5虛擬工廠模型構(gòu)建5.1模型組成虛擬工廠模型應(yīng)包括工廠信息模型和工廠仿真模型，模型組成如圖2所示?？筛鶕?jù)工廠特殊應(yīng)用需求，擴(kuò)展構(gòu)建其他仿真模型。施工工藝仿貞模型施工工藝仿貞模型建造仿真模型施工組織仿真模型熱輻射仿真模型噪聲仿其模型光環(huán)境仿真模型環(huán)境仿真模型粉塵仿真模型空內(nèi)氣流組織仿真模型室外風(fēng)環(huán)境仿真模型管路系統(tǒng)模擬模型上藝流程模擬模型機(jī)器人仿真模型人機(jī)模擬模型裝配一加工過(guò)程仿真模型生產(chǎn)系統(tǒng)仿真模型⊥藝物流仿真模型⊥藝布局仿真模型集成接口模型軟硬件物理部署模型智能系統(tǒng)模型加構(gòu)模型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ徒M織資源橫型系統(tǒng)功能模型過(guò)程數(shù)據(jù)模型過(guò)積狀態(tài)模型過(guò)程活動(dòng)模型工廠物理模型工)兒何模型工藝仿貞模型過(guò)程模型圖2虛擬工廠模型組成35.2工廠信息模型5.2.1工廠幾何模型工廠幾何模型是工廠中各類(lèi)設(shè)備設(shè)施幾何形狀的三維信息模型，具體要求如下：a)應(yīng)包含設(shè)備設(shè)施模型、工裝模型和場(chǎng)地環(huán)境模型；b)設(shè)備設(shè)施模型幾何形體詳細(xì)程度應(yīng)根據(jù)模型的不同用途確定；c)用于規(guī)劃設(shè)計(jì)的工廠幾何模型，宜按不同設(shè)計(jì)階段交付文件深度要求進(jìn)行模型創(chuàng)建；d)用于仿真分析的工廠幾何模型，宜結(jié)合仿真需求對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化處理；e)用于施工建造模擬的工廠幾何模型，需結(jié)合工廠建設(shè)及安裝工藝要求對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行深化和組織；f)應(yīng)包含空間特征信息，并應(yīng)按照GB/T51362中空間特征信息的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行創(chuàng)建；g)設(shè)備設(shè)施模型和工裝模型宜包含所在產(chǎn)線的機(jī)臺(tái)位置信息。5.2.2工廠物理模型工廠物理模型是工廠中各類(lèi)設(shè)備設(shè)施物理特征和功能特性等非幾何形狀的屬性定義，應(yīng)符合下列要求：a)設(shè)備設(shè)施的生產(chǎn)能力、技術(shù)規(guī)格等技術(shù)參數(shù)信息；b)設(shè)備設(shè)施的材質(zhì)、質(zhì)量等機(jī)械和結(jié)構(gòu)特性信息；c)設(shè)備設(shè)施的類(lèi)型、主要功能等功能特性；d)設(shè)備設(shè)施的功率、能耗等性能特性；e)設(shè)備設(shè)施的環(huán)境條件等位置特性；f)設(shè)備設(shè)施的編碼信息，應(yīng)包含專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)編碼，宜包含空間編碼，可包含設(shè)備物料編碼或部件碼，并應(yīng)符合GB/T51362中專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)編碼的相關(guān)規(guī)定。過(guò)程活動(dòng)模型是工廠建設(shè)及運(yùn)行過(guò)程中相關(guān)業(yè)務(wù)所包含的活動(dòng)、活動(dòng)之間的關(guān)系及其先后順序的a)工廠生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)業(yè)務(wù)的活動(dòng)組成；b)業(yè)務(wù)活動(dòng)之間的關(guān)系、作業(yè)順序和信息流向等內(nèi)容。過(guò)程狀態(tài)模型是描述和管理工廠建設(shè)及運(yùn)行過(guò)程狀態(tài)的模型，應(yīng)包含如下內(nèi)容：a)工廠建設(shè)及生產(chǎn)過(guò)程各活動(dòng)狀態(tài)的名稱(chēng)、屬性和關(guān)系信息；b)基于時(shí)間、事件、條件判斷等各活動(dòng)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件和規(guī)則；c)多活動(dòng)并行和并發(fā)時(shí)，通過(guò)并發(fā)狀態(tài)、并發(fā)節(jié)點(diǎn)、同步節(jié)點(diǎn)、過(guò)程數(shù)據(jù)模型是從過(guò)程數(shù)據(jù)傳遞和加工角度，對(duì)工廠建設(shè)及運(yùn)行過(guò)程中相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的描述，應(yīng)符合如下要求：a)包含數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件、數(shù)據(jù)原點(diǎn)或終點(diǎn)、數(shù)據(jù)加工等內(nèi)容；4b)每個(gè)加工的輸出數(shù)據(jù)不應(yīng)與輸入數(shù)據(jù)流名同名；c)一個(gè)加工所輸出數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)，能從該加工的輸入數(shù)據(jù)中直接獲得加工能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；d)數(shù)據(jù)流能從一個(gè)外部實(shí)體開(kāi)始，并以一個(gè)外部實(shí)體結(jié)束。系統(tǒng)功能模型是工廠相關(guān)系統(tǒng)的功能組成及各功能間邏輯關(guān)系的描述，應(yīng)包含如下內(nèi)容：a)系統(tǒng)的功能組成；b)系統(tǒng)各功能間的邏輯關(guān)系。組織資源模型用于描述特定業(yè)務(wù)場(chǎng)景中所需資源分布組合關(guān)系，應(yīng)符合如下要求：a)包括一個(gè)或多個(gè)與工廠建設(shè)相關(guān)的信息資源、人力資源和基礎(chǔ)設(shè)施等主題組織資源模型；b)按不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景分主題創(chuàng)建的多個(gè)組織資源模型，應(yīng)保持層次結(jié)構(gòu)邏輯一致。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ褪菍?duì)傳輸介質(zhì)互連各種設(shè)備物理布局的描述，應(yīng)包含如下內(nèi)容：a)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站的網(wǎng)絡(luò)配置以及相互間的連接信息；b)拓?fù)漕?lèi)型、連接寬帶、接口類(lèi)型等連接屬性；c)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全、訪問(wèn)控制和入侵防范等安全信息。智能系統(tǒng)模型是對(duì)智能工廠相關(guān)的智能系統(tǒng)原理及邏輯關(guān)系的描述，具體要求如下：a)智能系統(tǒng)總體模型應(yīng)體現(xiàn)相關(guān)設(shè)備設(shè)施、生產(chǎn)單元、產(chǎn)線、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及應(yīng)用信息系統(tǒng)的組成和系統(tǒng)間邏輯關(guān)系；b)各智能系統(tǒng)的技術(shù)原理和邏輯關(guān)系宜按系統(tǒng)劃分單獨(dú)建模定義，應(yīng)包含相應(yīng)的軟硬件配置信息和數(shù)量。軟硬件物理部署模型是對(duì)智能工廠信息基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)所需的硬件、軟件系統(tǒng)環(huán)境配置的描述，應(yīng)符合如下要求：c)說(shuō)明硬件、軟件系統(tǒng)的部署位置及系統(tǒng)邏輯關(guān)系。集成接口模型是智能工廠相關(guān)設(shè)備設(shè)施/智能系統(tǒng)相關(guān)接口分布、傳輸協(xié)議、輸入及輸出信息等的a)設(shè)備設(shè)施/智能系統(tǒng)的接口類(lèi)型、傳輸協(xié)議、接口布置和接口編號(hào)；b)接口所連接的設(shè)備設(shè)施/智能系統(tǒng)名稱(chēng)或編號(hào)；c)接口輸入及輸出信息的詳細(xì)描述。55.3工廠仿真模型5.3.1工藝仿真模型工藝仿真模型總體要求如下：a)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行工藝仿真系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，并針對(duì)仿真子系統(tǒng)制定實(shí)施方案；b)工藝仿真模型的設(shè)計(jì)深度，應(yīng)能滿足仿真試驗(yàn)及方案優(yōu)化的需要；c)應(yīng)根據(jù)工廠生產(chǎn)特征構(gòu)建相應(yīng)的工藝仿真模型；離散型工廠工藝仿真模型應(yīng)包含工藝布局仿真模型、工藝物流仿真模型，宜包含生產(chǎn)系統(tǒng)仿真模型、裝配/加工過(guò)程仿真模型、人機(jī)仿真模型、機(jī)器人仿真模型；流程型工廠工藝仿真模型應(yīng)包含工藝流程模擬模型、管路系統(tǒng)模擬模型，可包含工藝布局仿真模型；混合型工廠工藝仿真模型可根據(jù)應(yīng)用需求，由上述仿真模型進(jìn)行組合。工藝布局仿真模型內(nèi)容及要求如下：a)應(yīng)包含物料/產(chǎn)品、生產(chǎn)與物流設(shè)備和公用基礎(chǔ)設(shè)施的幾何、空間、位置及關(guān)系的定義；b)應(yīng)包含物料、托盤(pán)、搬運(yùn)設(shè)備的流線及路徑信息；c)宜包含作業(yè)單元的面積、空間需求信息；d)宜包含設(shè)備、裝置及相關(guān)構(gòu)筑物的維?？臻g要求信息；e)宜具備可達(dá)性分析、干涉分析等要求的其他信息；f)可包含工藝布局仿真的場(chǎng)景初始化信息。5.3.1.3工藝物流仿真模型工藝物流仿真模型內(nèi)容及要求如下：a)應(yīng)包含產(chǎn)品模型、生產(chǎn)設(shè)備模型、物流設(shè)備b)宜采用層次化、模塊化建模方式，物流對(duì)象、物流活動(dòng)宜統(tǒng)一編碼，生產(chǎn)設(shè)備模型、物流設(shè)備模型應(yīng)具備連接關(guān)系信息；c)宜包含邏輯模型和三維模型之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系；的專(zhuān)有屬性信息；e)應(yīng)具備生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入接口；f)宜具備工藝流程分析、物流量分析、物流負(fù)荷分析、搬運(yùn)距離及頻次分析等要求的其他信息；g)可包含工藝物流仿真的場(chǎng)景初始化信息。5.3.1.4生產(chǎn)系統(tǒng)仿真模型生產(chǎn)系統(tǒng)仿真模型內(nèi)容及要求如下：a)應(yīng)包含生產(chǎn)設(shè)備和輔助生產(chǎn)設(shè)備的行為邏輯和屬性信息、生產(chǎn)設(shè)備和部件之間的邏輯關(guān)系b)應(yīng)包含生產(chǎn)過(guò)程中的輸入、輸出數(shù)據(jù)的類(lèi)型、范圍和精度信息；c)應(yīng)包含詳細(xì)生產(chǎn)工藝流程、詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃、工序時(shí)間、工位所需操作人員數(shù)量、產(chǎn)成品類(lèi)別和所占比例、設(shè)備最大生產(chǎn)能力、輔助設(shè)備型號(hào)規(guī)格；d)宜具備生產(chǎn)節(jié)拍分析、在制品庫(kù)存分析、生產(chǎn)能力分析、生產(chǎn)周期分析、生產(chǎn)計(jì)劃完成率分析、6生產(chǎn)計(jì)劃完成時(shí)間分析等要求的其他信息；e)可包含生產(chǎn)系統(tǒng)仿真場(chǎng)景初始化信息。5.3.1.5裝配/加工過(guò)程仿真模型裝配/加工過(guò)程仿真模型內(nèi)容及要求如下：a)應(yīng)包含生產(chǎn)設(shè)備機(jī)臺(tái)工位生產(chǎn)任務(wù)的分解計(jì)劃信息、工裝夾具及自動(dòng)上下料裝置的布置、裝配過(guò)程的動(dòng)作序列、生產(chǎn)設(shè)備和部件之間的邏輯關(guān)系信息；b)應(yīng)包含裝配工藝數(shù)據(jù)、裝配設(shè)備行為數(shù)據(jù)、零部件特征數(shù)據(jù)；c)宜具備裝配單元的裝配順序分析、裝配路徑分析、干涉碰撞分析、工裝夾具適配性分析、操作規(guī)程可視化分析等要求的其他信息；d)可包含裝配/加工過(guò)程仿真場(chǎng)景初始化信息。人機(jī)仿真模型內(nèi)容及要求如下：a)應(yīng)包含人體數(shù)字模型、生產(chǎn)設(shè)備幾何模型，以及人體、生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品、工裝之間的邏輯關(guān)系信息；b)應(yīng)包含生產(chǎn)工藝信息、生產(chǎn)操作信息、工作臺(tái)信息、產(chǎn)品特征信息、場(chǎng)地信息、人體操作參考位置信息等；c)宜具備操作者舒適性分析、產(chǎn)品可達(dá)性和可視性分析、操作者活動(dòng)分析等要求的其他信息；d)可包含人機(jī)仿真場(chǎng)景初始化信息。機(jī)器人仿真模型內(nèi)容及要求如下：a)應(yīng)包含機(jī)器人幾何模型、機(jī)器人功能和性能信息、機(jī)器人工作空間信息等；b)應(yīng)包含機(jī)器人工作空間信息、機(jī)器人運(yùn)行自由度信息、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)精度信息、機(jī)器人動(dòng)態(tài)特性信息、機(jī)器人操作序列、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)干涉信息等；c)宜具備機(jī)械人協(xié)同工作節(jié)拍分析、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)干涉分析、機(jī)器人運(yùn)行軌跡分析、機(jī)器人離線編程、虛擬調(diào)試等要求的其他信息；d)可包含機(jī)器人仿真場(chǎng)景初始化信息。工藝流程模擬模型內(nèi)容及要求如下：a)應(yīng)包含主要工藝過(guò)程單元及其順序關(guān)系、輸入輸出邏輯、各單元工藝機(jī)理算法的定義；b)應(yīng)包含相關(guān)工藝過(guò)程單元主要輸入物料的基本信息，包括其種類(lèi)、技術(shù)參數(shù)和工藝原理等信息，流程類(lèi)工廠宜包含相關(guān)物性數(shù)據(jù)；c)應(yīng)包含相關(guān)工藝流程的控制方案，宜包括控制器的配置、控制邏輯和控制參數(shù)等信息；d)宜包含工藝流程模擬所需的操作條件信息和產(chǎn)量、能耗等輸出信息；e)宜包含相關(guān)工藝過(guò)程單元能量流的基本信息，包括能量的形式、技術(shù)參數(shù)和用值等信息；f)可包含工藝流程模擬場(chǎng)景初始化信息。管路系統(tǒng)模擬模型內(nèi)容及要求如下：a)應(yīng)包含管道、閥門(mén)、泵、容器等主要管路系統(tǒng)基本屬性信息、物理屬性、材料特性及其相互之間7的邏輯關(guān)系；b)應(yīng)包含管路系統(tǒng)的工作原理算法定義、控制邏輯和控制參數(shù)；c)應(yīng)包含管路系統(tǒng)邊界條件、操作條件、輸入信息和輸出信息；d)宜具備管道流體力學(xué)分析、管道應(yīng)力應(yīng)變分析、能量平衡分析等要求的其他信息；e)可包含管路系統(tǒng)模擬場(chǎng)景初始化信息。5.3.2環(huán)境仿真模型環(huán)境仿真模型的總體要求如下：根據(jù)實(shí)際需求選擇部分仿真內(nèi)容；b)環(huán)境仿真模型應(yīng)結(jié)合仿真分析需要適當(dāng)簡(jiǎn)化，僅保留與研究相關(guān)的模型信息，與研究無(wú)關(guān)的信息可根據(jù)需要進(jìn)行體量化或直接刪除；c)根據(jù)工程實(shí)際確定環(huán)境仿真所需計(jì)算區(qū)域的形狀、大小、空間相對(duì)位置以及其內(nèi)部各部分的相對(duì)位置；d)若采用對(duì)稱(chēng)面簡(jiǎn)化環(huán)境仿真計(jì)算區(qū)域時(shí)，應(yīng)保證物理和幾何條件對(duì)稱(chēng)。5.3.2.2室外風(fēng)環(huán)境仿真模型室外風(fēng)環(huán)境仿真模型內(nèi)容及要求如下。a)包含建筑物、周邊障礙物的幾何模型、外部流域模型。b)宜以當(dāng)?shù)貧庀筚Y料作為模擬邊界輸入條件，還要考慮周邊建筑環(huán)境的影響。當(dāng)不能獲得建筑周?chē)鷧^(qū)域的風(fēng)環(huán)境統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，邊界風(fēng)速取值參照風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果。c)近壁區(qū)宜采用壁面函數(shù)法進(jìn)行處理。對(duì)于未考慮粗糙度的情況，采用指數(shù)關(guān)系式修正粗糙度帶來(lái)的影響；對(duì)于實(shí)際建筑的幾何再現(xiàn)，采用適應(yīng)實(shí)際地面條件的邊界條件；對(duì)于光滑壁面采用對(duì)數(shù)定律。5.3.2.3室內(nèi)氣流組織仿真模型室內(nèi)氣流組織仿真模型內(nèi)容及要求如下。b)通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口宜給出入口處的速度、溫度、湍流強(qiáng)度等參數(shù)。湍流強(qiáng)度宜采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。邊界條件宜給出出口斷面平均流速或回風(fēng)口阻力系數(shù)等。c)近壁區(qū)宜采用壁面函數(shù)法進(jìn)行處理。對(duì)于未考慮粗糙度的情況，采用指數(shù)關(guān)系式修正粗糙度帶來(lái)的影響；對(duì)于實(shí)際建筑的幾何再現(xiàn)，宜采用適應(yīng)實(shí)際地面條件的邊界條件；對(duì)于光滑壁面宜采用對(duì)數(shù)定律。粉塵仿真模型內(nèi)容及要求如下。a)包括室內(nèi)污染源、除塵設(shè)施、障礙物等物體的幾何模型和流域模型。b)粉塵顆粒物的密度、體積、擴(kuò)散系數(shù)、黏度等物理屬性參數(shù)。c)通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口宜給出入口處的速度、溫度、湍流強(qiáng)度等參數(shù)。湍流強(qiáng)度宜采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。邊界條件宜給出出口斷面平均流速或回風(fēng)口阻力系數(shù)等。d)近壁區(qū)宜采用壁面函數(shù)法進(jìn)行處理。對(duì)于未考慮粗糙度的情況，宜采用指數(shù)關(guān)系式修正粗糙8度帶來(lái)的影響；對(duì)于實(shí)際建筑的幾何再現(xiàn)，宜采用適應(yīng)實(shí)際地面條件的邊界條件；對(duì)于光滑壁面采用對(duì)數(shù)定律。光環(huán)境仿真模型要求如下：a)包括光源、障礙物等物體的幾何模型和計(jì)算區(qū)域模型；b)材質(zhì)信息，材質(zhì)需描述物體表面與光線進(jìn)行交互時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)；c)光源信息，人工照明模擬中的光源一般是通過(guò)配光曲線定義的，自然采光模擬中的光源一般是天空模型來(lái)定義；d)時(shí)間表，在光環(huán)境模擬中，人員行為及自然采光和照明系統(tǒng)的控制策略通常表現(xiàn)為時(shí)間表，即通過(guò)各種時(shí)間表來(lái)模擬全年中的人員作息和設(shè)備運(yùn)行情況；f)其他參數(shù)，包括視角參數(shù)、定位參數(shù)和計(jì)算參數(shù)。噪聲仿真模型內(nèi)容及要求如下。a)包括噪聲源、吸聲設(shè)施、噪音受體、障礙物等物體的幾何模型和計(jì)算區(qū)域模型。b)宜以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為模擬邊界輸入條件，還要考慮周邊建筑環(huán)境的影響。當(dāng)不能獲得相關(guān)資料時(shí)，邊界取值參照相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)結(jié)果。c)室外噪聲模擬時(shí)，道路模型選取要符合我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如遇特殊情況需選用相近模型d)室內(nèi)噪聲模擬時(shí)，如無(wú)法獲得噪音源的實(shí)測(cè)值，要依據(jù)附帶檢測(cè)證書(shū)的產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告上的數(shù)據(jù)取值。熱輻射仿真模型內(nèi)容及要求如下。b)針對(duì)固定壁面應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況定義溫度、熱流、對(duì)流換熱系數(shù)以及輻射等參數(shù)。c)通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口宜給出入口處的速度、溫度、湍流強(qiáng)度等參數(shù)，湍流強(qiáng)度宜采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，出流邊界條件宜給出出口斷面平均流速或回風(fēng)口阻力系數(shù)等。d)近壁區(qū)宜采用壁面函數(shù)法進(jìn)行處理。對(duì)于未考慮粗糙度的情況，采用指數(shù)關(guān)系式修正粗糙度帶來(lái)的影響；對(duì)于實(shí)際建筑的幾何再現(xiàn)，要采用適應(yīng)實(shí)際地面條件的邊界條件；對(duì)于光滑壁面采用對(duì)數(shù)定律。5.3.3建造仿真模型建造仿真模型宜在工廠施工圖設(shè)計(jì)模型或深化設(shè)計(jì)模型基礎(chǔ)上，根據(jù)需要補(bǔ)充施工機(jī)具、施工設(shè)施等模型對(duì)象。施工組織仿真模型內(nèi)容如下：a)基于施工圖設(shè)計(jì)模型或深化設(shè)計(jì)模型和施工圖、施工組織設(shè)計(jì)文檔等創(chuàng)建施工組織模型；9b)將工序安排、資源配置和平面布置等信息與模型關(guān)聯(lián)；c)初步實(shí)施計(jì)劃、施工內(nèi)容、工藝選擇及配套資源要求等信息；d)施工進(jìn)度計(jì)劃、合同信息以及各施工工藝對(duì)資源的需求；e)工廠建設(shè)中的工序安排、資源配置、平面布置、進(jìn)度計(jì)劃等模擬分析所需的其他數(shù)據(jù)信息。施工工藝仿真模型內(nèi)容如下：a)應(yīng)基于施工組織模型和施工圖創(chuàng)建，并將施工工藝信息、配套資源與模型關(guān)聯(lián)；b)施工工藝流程及相關(guān)要求信息；c)施工內(nèi)容、施工工藝及配套資源要求信息；d)施工工藝涉及工序時(shí)間、人力、施工機(jī)械及其工作面要求信息；e)工廠建設(shè)中的大型設(shè)備及構(gòu)件安裝工藝模擬、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工工藝模擬、垂直運(yùn)輸工藝模擬等所需的其他數(shù)據(jù)信息。6應(yīng)用功能6.1模型/數(shù)據(jù)管理模型/數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬工廠中各種模型、數(shù)據(jù)、文檔的統(tǒng)一管理、分析和利用，應(yīng)符合下列要求：a)存儲(chǔ)虛擬工廠建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的工廠信息模型、工廠仿真模型、支持虛擬工廠基本功能的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)文檔等；復(fù)等。6.2可視化應(yīng)用可視化應(yīng)用通過(guò)圖形化界面，將虛擬工廠各環(huán)節(jié)和數(shù)據(jù)采用可視化方式呈現(xiàn)，應(yīng)包括如下內(nèi)容：a)工廠、車(chē)間、產(chǎn)線和裝置單元等可視化展示；b)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)可視化；c)異常和報(bào)警信息可視化；d)歷史數(shù)據(jù)及趨勢(shì)分析可視化。6.3仿真分析仿真分析是通過(guò)模型和算法，對(duì)虛擬工廠的工廠、車(chē)間、產(chǎn)線和裝置單元裝進(jìn)行仿真測(cè)試，評(píng)估及優(yōu)a)制定仿真模擬方案，包括測(cè)試目標(biāo)、測(cè)試內(nèi)容、測(cè)試方法、測(cè)試工具、測(cè)試指標(biāo)和結(jié)果評(píng)b)構(gòu)建準(zhǔn)確的虛擬工廠模型，包括用于工藝仿真、環(huán)境仿真和建造仿真等所需的數(shù)據(jù)集；c)根據(jù)業(yè)務(wù)活動(dòng)設(shè)定模擬場(chǎng)景，基于虛擬工廠模型進(jìn)行模擬測(cè)試，并記錄測(cè)試結(jié)果；d)對(duì)模擬測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)估，提出改進(jìn)建議和優(yōu)化方案，并撰寫(xiě)測(cè)試報(bào)告；e)根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)境和需求變化，定期更新虛擬工廠模型，確保模擬測(cè)試的準(zhǔn)確性和可靠性。6.4信息檢索信息檢索是為用戶提供查找和獲取虛擬工廠各種信息和數(shù)據(jù)檢查、查詢的功能，應(yīng)符合下列要求：a)支持對(duì)虛擬工廠產(chǎn)品、裝備、物料、工藝等信息的全文檢索和關(guān)鍵詞查詢；b)支持多條件篩選和推薦排序；c)提供可視化展示查詢結(jié)果。6.5場(chǎng)景規(guī)劃場(chǎng)景規(guī)劃可為工廠建設(shè)生命周期內(nèi)不同應(yīng)用場(chǎng)景提供不同模型、圖形和數(shù)據(jù)等的組合，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景的規(guī)劃。6.6集成接口信息系統(tǒng)集成將虛擬工廠各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與設(shè)備設(shè)施、信息基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、車(chē)間信息系統(tǒng)、企業(yè)信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和共享，應(yīng)符合下列要求：a)提供豐富的集成接口、軟件開(kāi)發(fā)工具包支撐虛擬工廠場(chǎng)景應(yīng)用；b)提供開(kāi)發(fā)指南或示例說(shuō)明文檔；c)集成接口采用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序接口或軟件開(kāi)發(fā)工具包等形式；d)支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步和更新，確保各系統(tǒng)數(shù)據(jù)保持一致；e)支持?jǐn)?shù)據(jù)擴(kuò)展和定制化配置，適應(yīng)不同工廠建設(shè)需求和業(yè)務(wù)流程。6.7自定義應(yīng)用虛擬工廠可結(jié)合不同業(yè)務(wù)和行業(yè)需求支持用戶自定義應(yīng)用擴(kuò)展，定制特定功能和操作界面。(規(guī)范性)虛擬工廠建設(shè)模式要求A.1新建工廠的虛擬工廠建設(shè)模式A.1.1基本要求新建工廠的虛擬工廠應(yīng)結(jié)合工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)方案建設(shè)，并應(yīng)符合圖A.1的規(guī)定。開(kāi)始開(kāi)始確定建設(shè)口標(biāo)和范圍規(guī)劃虛擬工廠架構(gòu)新建工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)流程優(yōu)化布局優(yōu)化選型優(yōu)化建設(shè)方案優(yōu)化優(yōu)化驗(yàn)證部署移交結(jié)束新建工廠建設(shè)要求構(gòu)建工廠信息模型構(gòu)建工廠仿真模型A.1.2建設(shè)目標(biāo)和范圍虛擬工廠建設(shè)目標(biāo)和范圍應(yīng)根據(jù)工廠建設(shè)要求確定，可包含驗(yàn)證優(yōu)化工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)方案、數(shù)字資產(chǎn)交付和其他自定義目標(biāo)，宜包含一個(gè)及以上生產(chǎn)單元的建設(shè)范圍。A.1.3規(guī)劃虛擬工廠架構(gòu)虛擬工廠建設(shè)內(nèi)容應(yīng)符合4.1的要求，并對(duì)相關(guān)模型空間命名、模型編碼規(guī)則、應(yīng)用功能和集成接口進(jìn)行約定。A.1.4構(gòu)建工廠信息模型和工廠仿真模型工廠信息模型應(yīng)依據(jù)工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)采用的工藝布局、設(shè)備設(shè)施選型和技術(shù)選型等信息進(jìn)行構(gòu)建。構(gòu)建工廠仿真模型應(yīng)依據(jù)工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)的工藝規(guī)則、算法邏輯、技術(shù)原理進(jìn)行構(gòu)建，宜映射其生產(chǎn)邏輯、運(yùn)行機(jī)制等。A.1.5優(yōu)化驗(yàn)證應(yīng)依據(jù)建設(shè)方案和運(yùn)行方案設(shè)計(jì)測(cè)試用例，驗(yàn)證在給定工況條件下是否滿足預(yù)