数字孪生标准体系

被引：195

作者：

陶飞 ^{[1
]}

马昕 ^{[1
]}

胡天亮 ^{[2
]}

黄祖广 ^{[3
]}

程江峰 ^{[1
]}

戚庆林 ^{[1
]}

张萌 ^{[1
]}

刘蔚然 ^{[1
]}

张贺 ^{[1
]}

王尚刚 ^{[1
]}

薛瑞娟 ^{[1
,3
]}

黎晓东 ^{[4
]}

韦莎 ^{[5
]}

刘默 ^{[6
]}

刘棣斐 ^{[6
]}

周剑 ^{[7
]}

张健 ^{[7
]}

李勤 ^{[8
]}

欧阳劲松 ^{[9
]}

胡雯 ^{[10
]}

葛军 ^{[11
]}

闫丽娟 ^{[12
]}

贺东东 ^{[13
]}

陈录城 ^{[14
]}

徐慧 ^{[15
]}

刘魁 ^{[16
]}

易旺民 ^{[17
]}

陈虎 ^{[18
]}

机构：

[1] 北京航空航天大学自动化科学及电气工程学院

[2] 山东大学机械工程学院

[3] 国家机床质量监督检验中心

[4] 北京机械工业自动化研究所有限公司

[5] 中国电子技术标准化研究院物联网研究中心

[6] 中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所

[7] 国家工业信息安全发展研究中心系统所

[8] 中机生产力促进中心

[9] 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所

[10] 联想（北京）有限公司

[11] 北京无线电计量测试研究所

[12] 高端工程机械智能制造国家重点实验室

[13] 树根互联技术有限公司

[14] 海尔智家股份有限公司

[15] 北自所（北京）科技发展有限公司

[16] 中国航空发动机研究院

[17] 中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所

[18] 科德数控股份有限公司

来源：

计算机集成制造系统 | 2019年 / 25卷 / 10期

关键词：

数字孪生; 标准体系; 数字孪生五维模型; 基础共性; 关键技术; 工具/平台; 行业应用;

D O I：

10.13196/j.cims.2019.10.001

中图分类号：

TP399 [在其他方面的应用];

学科分类号：

081203 ; 0835 ;

摘要：

数字孪生(Digital Twin)作为实现数字化、智能化、服务化等先进理念的重要使能技术,当前备受学术界和工业界关注,如何在各领域落地应用更是关注的重点。但在数字孪生理论研究与落地应用过程中,发现缺乏数字孪生相关术语、系统架构、适用准则等标准的参考,导致不同用户对数字孪生的理解与认识存在差异;缺乏数字孪生相关模型、数据、连接与集成、服务等标准的参考,导致模型间、数据间、模型与数据间集成难、一致性差等问题,造成新的孤岛;缺乏相关适用准则、实施要求、工具和平台等标准的参考,造成用户或企业不知如何使用数字孪生。为解决上述问题,亟需数字孪生相关标准来参考和指导。因此,首先从数字孪生概念的理解与沟通、关键技术研究与实施、行业落地应用3个角度对数字孪生标准的需求进行了分析。在此基础上,结合前期提出的数字孪生五维模型,与国内本领域相关标准技术委员会及应用企业(包括机床、卫星、发动机、工程机械装备等行业)共同建立了一套数字孪生标准体系架构。该标准体系主要由数字孪生基础共性标准、关键技术标准、工具/平台标准、测评标准、安全标准、行业应用标准6部分构成,期望相关工作能为数字孪生标准研究与制定人员提供参考,同时为数字孪生落地应用提供指导。

引用

页码：2405 / 2418

页数：14

共 9 条

[1]

Digital Twin Service towards Smart Manufacturing.[J].Qinglin Qi;Fei Tao;Ying Zuo;Dongming Zhao.Procedia CIRP.2018,

[2] Digital twin driven prognostics and health management for complex equipment [J].

Tao, Fei ;

Zhang, Meng ;

Liu, Yushan ;

Nee, A. Y. C. .

CIRP ANNALS-MANUFACTURING TECHNOLOGY, 2018, 67 (01) :169-172

[3]

Demystifying the Digital Thread and Digital Twin Concepts.[J].Conrad Leiva;Conrad Leiva.Industry Week.2016,

[4] About The Importance of Autonomy and Digital Twins for the Future of Manufacturing [J].

Rosen, Roland ;

von Wichert, Georg ;

Lo, George ;

Bettenhausen, Kurt D. .

IFAC PAPERSONLINE, 2015, 48 (03) :567-572

[5] 数字孪生五维模型及十大领域应用 [J].

陶飞 ;

刘蔚然 ;

张萌 ;

胡天亮 ;

戚庆林 ;

张贺 ;

隋芳媛 ;

王田 ;

徐慧 ;

黄祖广 ;

马昕 ;

张连超 ;

程江峰 ;

姚念奎 ;

易旺民 ;

朱恺真 ;

张新生 ;

孟凡军 ;

金小辉 ;

刘中兵 ;

何立荣 ;

程辉 ;

周二专 ;

李洋 ;

吕倩 ;

罗椅民 .

计算机集成制造系统, 2019, 25 (01) :1-18

[6] 雄安新区建设数字孪生城市的逻辑与创新 [J].

周瑜 ;

刘春成 .

城市发展研究, 2018, 25 (10) :60-67

[7] 数字孪生及其应用探索 [J].

陶飞 ;

刘蔚然 ;

刘检华 ;

刘晓军 ;

刘强 ;

屈挺 ;

胡天亮 ;

张执南 ;

向峰 ;

徐文君 ;

王军强 ;

张映锋 ;

刘振宇 ;

李浩 ;

程江峰 ;

戚庆林 ;

张萌 ;

张贺 ;

隋芳媛 ;

何立荣 ;

易旺民 ;

程辉 .

计算机集成制造系统, 2018, 24 (01) :1-18

[8] 数字孪生车间信息物理融合理论与技术 [J].

陶飞 ;

程颖 ;

程江峰 ;

张萌 ;

徐文君 ;

戚庆林 .

计算机集成制造系统, 2017, 23 (08) :1603-1611

[9] 数字孪生车间——一种未来车间运行新模式 [J].

陶飞 ;

张萌 ;

程江峰 ;

戚庆林 .

计算机集成制造系统, 2017, 23 (01) :1-9

← 1 →