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行业解决方案

数字孪生、仿真与虚拟验证

Digital Twins, Simulation & Virtual Verification

面向生产设备、制造单元、工艺流程和物流系统,依照ISO 23247系列建立数字孪生框架、参考架构、制造要素数字表示及信息交换验证。模型对象、参数来源、接口消息、运行场景和实测对照成套记录,用于方案评审、虚拟调试、产能分析和设备运行优化。

检测内容
数字孪生框架 · 参考架构
适用对象
生产设备、机器人和自动化工位 · 制造单元、装配线和厂内物流系统
方法标准
ISO 23247-1:2021 · ISO 23247-2:2021
报告交付
数字孪生对象范围、框架和参考架构说明 · 制造要素数据模型、属性及关系清单
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

面向生产设备、制造单元、工艺流程和物流系统,依照ISO 23247系列建立数字孪生框架、参考架构、制造要素数字表示及信息交换验证。模型对象、参数来源、接口消息、运行场景和实测对照成套记录,用于方案评审、虚拟调试、产能分析和设备运行优化。

01项目内容

数字孪生框架

依据ISO 23247-1:2021梳理制造数字孪生的对象范围、通用原则、生命周期和使用场景。

02适用情况

对象与条件

生产设备、机器人和自动化工位 制造单元、装配线和厂内物流系统 产品、工艺、资源和质量数据模型 传感器、控制系统、MES及数据平台接口 新建产线、改造项目和虚拟调试模型

03结果解释

需要注意的限制

仿真是基于假设的预测工具,不能替代实机安全试验、现场验收或实际质量数据。 数字化系统的效果依赖现场数据、维护、人员操作和持续治理;试点结果不应直接外推到所有产线、产品或工况 智能制造与工业数字化结论对应受检样品、约定区域或班次、规定条件和已核对资料,报告记录抽样、保存运输、工况、数据来源和标准版本 智能制造与工业数字化出现配方、材料来源、工艺、批次、使用环境、法规、目标市场或检查目的变更时,按变更内容更新样品和项目组合

技术说明

检测时需要注意什么

实施流程

1. 定义制造对象、使用场景、模型范围、关键输出和现场对照指标;2. 整理设备、产品、过程和资源数据,建立统一标识、属性及关系模型;3. 配置数据采集、设备控制、核心模型和用户应用之间的接口与消息;4. 运行正常生产、换型、故障和产能变化场景,记录模型输出和接口日志;5. 使用现场测量与历史运行数据比较模型结果,固化参数、版本和偏差记录

对象标识一致

设备、工位、产品、工单和传感器在模型、接口及现场记录中采用对应的唯一标识。

参数来源留档

几何、材料、节拍、控制和故障参数注明来源、时间范围、处理方式及使用版本。

场景结果可复现

输入数据、初始状态、仿真步长、随机种子和软件版本与输出文件成套保存。

02

适用产品和使用场景

数字孪生、仿真与虚拟验证适用于以下产品、业务阶段和质量问题。

适用产品和常见问题

  • 生产设备、机器人和自动化工位
  • 制造单元、装配线和厂内物流系统
  • 产品、工艺、资源和质量数据模型
  • 传感器、控制系统、MES及数据平台接口
  • 新建产线、改造项目和虚拟调试模型
03

样品和资料要求

提交产品阶段、目标市场、样品批次、技术规范、已有数据和当前质量问题。

  1. 01

    设备图纸、工艺路线、布局和控制逻辑文件

  2. 02

    传感器点表、采样周期、历史趋势和现场测量数据

  3. 03

    模型文件、参数表、接口字典和软件版本

  4. 04

    产量、节拍、能耗、质量和故障等实测对照记录

准备资料样品和资料要求

设备图纸、工艺路线、布局和控制逻辑文件 传感器点表、采样周期、历史趋势和现场测量数据 模型文件、参数表、接口字典和软件版本 产量、节拍、能耗、质量和故障等实测对照记录

项目结果本页列出的结果内容

数字孪生对象范围、框架和参考架构说明 制造要素数据模型、属性及关系清单 接口消息、时序、日志和信息交换记录 仿真场景、模型输出及现场对照数据 模型版本、参数来源和一致性验证报告

04

检测与分析项目

01

数字孪生框架

依据ISO 23247-1:2021梳理制造数字孪生的对象范围、通用原则、生命周期和使用场景。

02

参考架构

依据ISO 23247-2:2021核对观察实体、数据采集与设备控制、核心实体和用户实体之间的关系。

03

制造要素数字表示

依据ISO 23247-3:2021检查设备、产品、过程和资源的属性、状态、行为及关联关系。

04

信息交换

依据ISO 23247-4:2021验证实体间消息内容、接口、时序、标识和数据交换记录。

05

模型与现场一致性

以节拍、位置、产量、能耗或状态量为对照,比较孪生输出和现场实测数据的偏差。

05

检测流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

标准与技术依据

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

4 项标准共列出 4 项标准与方法。

共 4 项

ISO 23247-1:2021国际标准Automation systems and integration — Digital twin framework for manufacturing — Part 1: Overview and general principles现行Automation systems and integration — Digital twin framework for manufacturing — Part 1: Overview and general principles用于数字孪生、仿真与虚拟验证的限值要求和合格判定。ISO · ISO 23247-1:2021 · 2026-08-24更新 · 查看发布机构来源
ISO 23247-2:2021国际标准Automation systems and integration — Digital twin framework for manufacturing — Part 2: Reference architecture现行Automation systems and integration — Digital twin framework for manufacturing — Part 2: Reference architecture用于数字孪生、仿真与虚拟验证的产品要求和技术指标判定。ISO · ISO 23247-2:2021 · 2026-08-24更新 · 查看发布机构来源
ISO 23247-3:2021国际标准Automation systems and integration — Digital twin framework for manufacturing — Part 3: Digital representation of manufacturing elements现行Automation systems and integration — Digital twin framework for manufacturing — Part 3: Digital representation of manufacturing elements用于数字孪生、仿真与虚拟验证的产品要求和技术指标判定。ISO · ISO 23247-3:2021 · 2026-08-24更新 · 查看发布机构来源
ISO 23247-4:2021国际标准Automation systems and integration — Digital twin framework for manufacturing — Part 4: Information exchange现行Automation systems and integration — Digital twin framework for manufacturing — Part 4: Information exchange用于数字孪生、仿真与虚拟验证的检测方法、试验条件和结果计算。ISO · ISO 23247-4:2021 · 2026-08-24更新 · 查看发布机构来源
资料来源标准和方法来源
发布或实施日期 2026-01-01

碳足迹、环境声明、循环材料、数字化和新型能源项目需要明确核算或评价边界、数据质量、技术对象、适用方法、验证规则和结果用途。

核算、验证、声明、合规或安全结论的适用范围,应以委托目标、组织或产品边界、数据来源、标准版本、审定或认证规则和实际技术状态为准。

国家发展和改革委员会
07

报告和检测数据

数字孪生对象范围、框架和参考架构说明
制造要素数据模型、属性及关系清单
接口消息、时序、日志和信息交换记录
仿真场景、模型输出及现场对照数据
模型版本、参数来源和一致性验证报告
常见报告用途
数字孪生方案评审自动化系统虚拟调试产能、物流和节拍分析设备运行和工艺优化
检测结果说明

仿真是基于假设的预测工具,不能替代实机安全试验、现场验收或实际质量数据。

数字化系统的效果依赖现场数据、维护、人员操作和持续治理;试点结果不应直接外推到所有产线、产品或工况

智能制造与工业数字化结论对应受检样品、约定区域或班次、规定条件和已核对资料,报告记录抽样、保存运输、工况、数据来源和标准版本

智能制造与工业数字化出现配方、材料来源、工艺、批次、使用环境、法规、目标市场或检查目的变更时,按变更内容更新样品和项目组合

08

常见问题

01制造数字孪生的对象范围怎样划分?

按设备、工位、制造单元、产线或物流系统划分观察实体,并列出相关产品、过程、资源、数据源和用户应用。

02数字孪生参考架构包含哪些实体关系?

重点描述观察实体、数据采集与设备控制实体、核心实体和用户实体,以及它们之间的数据与控制交互。

03现场传感器数据怎样映射到孪生模型?

点位表记录传感器标识、量纲、采样周期、设备和模型属性,接口按统一标识写入并保留时间戳。

04数字孪生模型如何与现场节拍数据比较?

选择相同订单、产品和时间窗口,对齐开停机、换型和故障状态,分别计算单工位及整线节拍偏差。

05虚拟调试场景通常覆盖哪些运行状态?

覆盖正常启动停止、产品换型、物料等待、设备故障、节拍波动、缓存满空和安全联锁等状态。

06数字孪生信息交换如何保留测试证据?

接口请求、响应、消息体、时间戳、对象标识、异常码和重试结果与场景编号关联保存。

07模型参数变更后怎样维护结果版本?

参数表、模型文件、接口配置和场景集使用同一版本基线,变更记录注明原因、影响项和复测结果。

08孪生模型的一致性报告会列出哪些偏差?

报告按场景列出节拍、位置、产量、能耗或状态量的模型值、实测值、差值和统计结果。

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