《數(shù)字孿生車間第2部分：模型構(gòu)建》

編制說(shuō)明

（征求意見(jiàn)稿）

一、工作簡(jiǎn)況

1、任務(wù)來(lái)源

本項(xiàng)目根據(jù)2021年第二批中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃（機(jī)械

標(biāo)[2021]88號(hào)）文，對(duì)計(jì)劃編號(hào)為20210204，名稱為“數(shù)字孿生車間第2部

分：模型構(gòu)建”的項(xiàng)目進(jìn)行制定。主要起草單位：北京航空航天大學(xué)、通用技術(shù)

集團(tuán)機(jī)床工程研究院有限公司、北自所(北京)科技發(fā)展股份有限公司，計(jì)劃應(yīng)完

成時(shí)間為2022年5月。

2、主要工作過(guò)程

起草階段：計(jì)劃下達(dá)后，2021年5月底中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)（以下簡(jiǎn)稱：

中國(guó)機(jī)械聯(lián)）組織各起草單位正式成立了“數(shù)字孿生車間”系列標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，

由陶飛教授承擔(dān)主要起草工作，確定工作方案，提出進(jìn)度安排。工作組在前期對(duì)

國(guó)內(nèi)數(shù)字孿生模型構(gòu)建現(xiàn)狀和發(fā)展情況全面調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對(duì)前期形成的標(biāo)準(zhǔn)

草案內(nèi)容，進(jìn)一步進(jìn)行了研究分析、資料查證工作，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行

全面地總結(jié)、歸納和完善，完成了《數(shù)字孿生車間第2部分：模型構(gòu)建》標(biāo)準(zhǔn)

草案。然后，組織專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的主要內(nèi)容進(jìn)行多次研討和認(rèn)真修改，于2021

年8月28日形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿，經(jīng)組長(zhǎng)審核后報(bào)至中國(guó)機(jī)械聯(lián)秘書處。

3、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本部分起草單位：北京航空航天大學(xué)、通用技術(shù)集團(tuán)機(jī)床工程研究院有限公

司、北自所(北京)科技發(fā)展股份有限公司。

本部分主要起草人為：陶飛、戚慶林、黃祖廣、張賀、徐慧、薛瑞娟、馬昕、

張辰源。

所做的工作：陶飛主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本的制定、審核等工作；戚慶林主要負(fù)責(zé)

標(biāo)準(zhǔn)文本的制定及編制說(shuō)明的編寫等工作；黃祖廣主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本的制定、審

核等工作；徐慧主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本的制定和試驗(yàn)驗(yàn)證等工作；張賀、馬昕、張辰

源，參與標(biāo)準(zhǔn)文本的制定；薛瑞娟，主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本的審核等工作。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

1、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

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——符合現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章，與其保持一致；

——積極采用先進(jìn)技術(shù)和科技成果，并將其轉(zhuǎn)化到標(biāo)準(zhǔn)之中；

——在技術(shù)內(nèi)容設(shè)置上與相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，完全可以滿

足該類機(jī)床檢驗(yàn)的需要；

——按照GB/T1.1-2020等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行編寫。

2、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本部分規(guī)定了數(shù)字孿生車間模型構(gòu)建的基本要求、建模準(zhǔn)則以及模型構(gòu)建的

具體內(nèi)容、模型驗(yàn)證和校正。

本部分的技術(shù)內(nèi)容分8章，包括：范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、基

本要求、建模準(zhǔn)則、建模要求、模型驗(yàn)證和校正要求、模型管理要求。

（1）關(guān)于“范圍”

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)字孿生車間模型構(gòu)建的術(shù)語(yǔ)與定義、基本要求、建模準(zhǔn)則、

建模要求、模型驗(yàn)證和校正要求、模型管理要求。

本標(biāo)準(zhǔn)主要適用于數(shù)字孿生車間模型構(gòu)建中的基礎(chǔ)模型構(gòu)建、模型組裝、模

型融合、模型驗(yàn)證、模型校正和模型管理。

（2）關(guān)于“規(guī)范性引用文件”

列出本標(biāo)準(zhǔn)中引用到的其他標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)和名稱，本標(biāo)準(zhǔn)中總引用了2項(xiàng)

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)字孿生車間第1部分：通用要求

GB/T26099.2-2010機(jī)械產(chǎn)品三維建模通用規(guī)則第2部分：零件建模

（3）關(guān)于“術(shù)語(yǔ)和定義”

該部分給出了數(shù)字孿生車間建模中常用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)以及本標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)的需要

特別解釋的部分術(shù)語(yǔ)和定義。為了避免定義重復(fù)及標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)練，未列出部分常用

的簡(jiǎn)單類術(shù)語(yǔ)和一些非特異性術(shù)語(yǔ)，這些術(shù)語(yǔ)可在其他標(biāo)準(zhǔn)或名詞術(shù)語(yǔ)出版物中

查詢到。

（4）關(guān)于“基本要求”

簡(jiǎn)要描述了數(shù)字孿生車間模型構(gòu)建過(guò)程中的一般要求以及命名要求。

（5）關(guān)于“建模準(zhǔn)則”

分條目對(duì)數(shù)字孿生車間模型構(gòu)建的需求，具體包括數(shù)字孿生模型需精準(zhǔn)化、

標(biāo)準(zhǔn)化、輕量化、可視化、可交互、可融合、可重構(gòu)、可進(jìn)化。

2

（6）關(guān)于“建模要求”

主要包括建模的流程、多維模型中涉及的幾何模型、物理模型、行為模型、

規(guī)則模型的構(gòu)建要求、多領(lǐng)域模型構(gòu)建要求、模型組裝要求以及模型融合要求，

以滿足多層級(jí)對(duì)象的全面精準(zhǔn)化刻畫。

（7）關(guān)于“模型驗(yàn)證和校正要求”

主要包括對(duì)幾何、物理、行為、規(guī)則等多維度給出模型驗(yàn)證要求。包括模型

校正過(guò)程中的參數(shù)選擇、校正流程以及準(zhǔn)確度校驗(yàn)要求。

（8）關(guān)于“模型管理要求”

該部分給出了數(shù)字孿生車間模型構(gòu)建中所涉及模型與數(shù)據(jù)的管理編號(hào)方式、

屬性功能、管理角度給出指導(dǎo)。

3、解決的主要問(wèn)題

本標(biāo)準(zhǔn)涉及數(shù)字孿生車間模型構(gòu)建的術(shù)語(yǔ)與定義、基本要求、建模準(zhǔn)則、建

模要求、模型驗(yàn)證和校正要求、模型管理要求。通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的制定，對(duì)數(shù)字孿生

車間的虛擬模型構(gòu)建進(jìn)行了規(guī)范，統(tǒng)一了數(shù)字孿生車間建模的流程、要求，為不

同廠家、不同部門、不同團(tuán)隊(duì)之間的模型構(gòu)建技術(shù)協(xié)同提供了標(biāo)準(zhǔn)化支撐，滿足

行業(yè)的技術(shù)需求。

三、對(duì)應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明

本標(biāo)準(zhǔn)是在沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的情況下制訂的，填補(bǔ)了數(shù)字孿生車間

虛擬模型構(gòu)建要求的國(guó)內(nèi)空白。

四、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

為了驗(yàn)證本部分的可行性，北自所(北京)科技發(fā)展股份有限公司對(duì)標(biāo)準(zhǔn)全部

內(nèi)容進(jìn)行了驗(yàn)證，驗(yàn)證了本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要要求的可能性。

五、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利、知識(shí)產(chǎn)權(quán)說(shuō)明

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利問(wèn)題。

六、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

目前，數(shù)字孿生在制造行業(yè)得到了廣泛地關(guān)注與探索應(yīng)用。數(shù)字孿生車間是

促進(jìn)制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，智能化升級(jí)的重要手段。

數(shù)字孿生車間的模型構(gòu)建是踐行數(shù)字孿生車間的重要基礎(chǔ)，目前國(guó)內(nèi)外企業(yè)

已經(jīng)開(kāi)展了一些數(shù)字孿生車間的應(yīng)用探索與實(shí)踐。數(shù)字孿生車間對(duì)于提升生產(chǎn)效

率、降低生產(chǎn)升本，其中模型構(gòu)建涉及了三維模型構(gòu)建、物理模型構(gòu)建等，以實(shí)

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現(xiàn)對(duì)物理車間的真實(shí)屬性與運(yùn)行特征的準(zhǔn)確映射。但由于缺乏對(duì)數(shù)字孿生車間模

型構(gòu)建的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致一些企業(yè)不知道如何構(gòu)建數(shù)字孿生模型，不清楚數(shù)字孿

生模型構(gòu)建到何種程度，阻礙了企業(yè)對(duì)數(shù)字孿生車間的落地應(yīng)用與實(shí)踐。

由于本部分規(guī)范了數(shù)字孿生車間模型構(gòu)建、模型組裝模型、模型融合、模型

驗(yàn)證、模型校正、模型管理的要求，不僅可以為數(shù)字孿生模型構(gòu)建提供強(qiáng)有力的

技術(shù)支撐，而且有利于資源共享和技術(shù)交流，為數(shù)字孿生車間應(yīng)用企業(yè)的實(shí)踐帶

來(lái)方便。對(duì)規(guī)范制造質(zhì)量，提升制造水平，提高制造效率和效益，把產(chǎn)業(yè)作大作

強(qiáng)起到積極促進(jìn)作用，同時(shí)將產(chǎn)生顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

七、與國(guó)際、國(guó)外對(duì)比情況

1）本標(biāo)準(zhǔn)為我國(guó)自主研發(fā)類標(biāo)準(zhǔn)，未采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；

2）本標(biāo)準(zhǔn)制訂過(guò)程中未查到同類國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)；

3）本標(biāo)準(zhǔn)制訂過(guò)程中未測(cè)試國(guó)外的樣品、樣機(jī)。

八、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相