Купить ПНСТ 431-2020 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее
Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.
Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"
Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.
В стандарте определены производственные элементы которые должны быть представлены в цифровых двойниках производства.
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения
4 Сокращения
5 Производственные элементы
6 Информация производственных элементов
6.1 Статическая и динамическая информация производственных элементов
6.2 Персонал
6.3 Оборудование
6.4 Сырье
6.5 Процесс
6.6 Инфраструктура
6.7 Условия эксплуатации
6.8 Продукт
Приложение А (справочное) Существующие технологии представления производственных элементов
Приложение Б (справочное) Пример языка разметки связи между бизнесом и производством (B2MML)
Библиография
Дата введения | 01.01.2021 |
---|---|
Добавлен в базу | 01.01.2021 |
Завершение срока действия | 01.01.2024 |
Актуализация | 01.01.2021 |
07.08.2020 | Утвержден | Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии | 40-пнст |
---|---|---|---|
Разработан | АО ВНИИС | ||
Разработан | АО РВК |
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
пнет
431 —
2020
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Умное производство
Цифровое представление физических производственных элементов
Издание официальное
Москва Стандартмнформ 2020 |
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (АО «ВНИИС») и Акционерным обществом «Российская венчурная компания» (АО «РВК»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 194 «Кибер-физические системы»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 августа 2020 г № 40-пнст
Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1 16—2011 (разделы 5 и 6)
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта мсскно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу 121205 Москва Инновационный центр Сколково, улица Нобеля, д 1. e-mail info@tc194ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии 109074 Москва Китайгородский проезд, д 7. стр 1
В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
© Стандартинформ, оформление, 2020
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
Таблица 10 — Примеры динамической информации об инфраструктуре | |||||||||||||||
|
Таблица 11 — Примеры статической информации об условиях эксплуатации | |||||||||||||||
|
Таблица 12 — Примеры динамической информации об условиях эксплуатации | |||||||||||||||
|
6.8 Продукт
Примеры статической информации о продукте представлены в таблице 13
Таблица 13 — Примеры статической информации о продукте | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Примеры динамической информации о продукте представлены в таблице 14 |
Таблица 14 — Примеры динамической информации о продукте | |||||||||||||||
|
Приложение А (справочное)
Действующие стандарты и спецификации, в том числе серии стандартов [1]—(б), могут быть использованы для представления производственных элементов.
В (1]. [2] (стандарты обмена данными модели продукта (STEP)] определены представление данных о продукте. пригодное для интерпретирования компьютером, и обмен данными о продукте и процессе Целью (1). (2] является создание инвариантного механизма, позволяющего описывать продукты и процессы их производства на протяжении всего жизненного цикла Такой механизм пригоден не только для обмена инвариантными файлами, но и для создания баз данных о продуктах и совместного использования этих баз и архивации соответствующих данных Серии стандартов, определяющих формат STEP применяют для обмена данными между системами CAD/ САМ и между системами CAD/CAM и производственными системами Модели данных в [1], (2] описаны с использованием схем, определенных на языке EXPRESS
В [1] определен протокол приложения (АР) для обработки цифровым контроллером и связанных с ней процессов и включает требования к данным, определенные [7] для модели данных для цифровых контроллеров, дополненной данными о геометрической форме продукта, его геометрических размерах и допусках размеров, а также информацией об управлении данными продукта (1].
В [2] определен прикладной протокол для управляемого проектирования на основе 30-модели Область применения настоящего стандарта включает продукцию производителей автомобильной, аэрокосмической и других машиностроительных отраслей и их поставщиков, технические данные и данные о продукте, управление данными о продукте, конструкцию механических продуктов кинематику, описание геометрических форм и допусков размеров, а также конструкции из композиционных материалов [2] Для представления моделей данных и ЗО-проектирования производственных элементов могут быть использованы (1], [2]
Кроме того, в [4] приведена стандартная терминология для взаимодействия поставщика и производителя, а также описаны стандартные модели данных и (додели сущностей для интеграции систем управления с системами предприятия для улучшения взаимодействия между всеми задействованными производственными элементами (9] является XML-реалиэацией (3], описывающей интеграцию системы управления предприятием, и состоит из набора XML-схем, написанных с использованием языка XML Schema (XSO) Консорциума Всемирной паутины и реализующих модели данных в [3]
Язык разметки автоматизации (AML) описывает формат обмена данными с использованием XML-схемы (4) AML разработан для поддержки обмена данными и обеспечения взаимосвязи на неоднородном множестве инструментальных средств инженерии в различных областях Для представления формата обмена данными между производственными элементами может быть использован [4]
В (5] описаны представление данных по режущим инструментам и зажимным компонентам для интерпретирования компьютером и обмен этими данными, а также определен справочный словарь по режущим элементам, элементам резцов, адаптивным элементам и т д Кроме того, [5] может быть использован для предоставления и обмена данными по режущим инструментам
Десятки тысяч классов продуктов и уникальных свойств, включая деятельность по закупке, хранению, производству и сбыту, определены в (б], который может быть также использован для установления классов и свойств производственных элементов
Каждая технология имеет свои особенности для цифрового представления производственных элементов Разработчики цифровых двойников производства должны тщательно продумывать, какие из них следует использовать для целевых приложений
Приложение Б (справочное)
Пример языка разметки связи между бизнесом и производством (B2MML)
На рисунке Б 1 показано, как документ (9) с описанием продукта может быть встроен в структуру MTConnect для создания структуры (9) описания продукта, определенной в [10]
Рисунок Б 1 — Тип B2MML описания продукта (9) |
Полученная структура MTConnect в том числе B2MML средства описания продукта, представлена следующим образом [9]:
<?xml version="1.0’ encoding="UTF-8'?>
< МТСоп nectAssets xsi schemaLocaton= urn mtconnect org B2MML 1 3/schemas/B2MMl_1 3 xsd'' xmlns b='um: mtconnect org B2MML:1 3” xmlns xsi-'http//www w3org/2001/XMLSchema-ristance* xmlns= 'urn mtconnect org MTConnectAssets: 1.3’ xmlns m=”urn mtconnect org MTConnectAssets 1 3">
<Header assetCount='132’ assetButferSize='10240' version-’1 4 0.3"
mstanceld='1505504796" sender='ubuntu" creationTime='2017.10-12T13:50 35Z'/>
<Assets>
<B2mmlProductDefmrtion assetld='9ede2e6c-f2f2-55fb-ab60-f7ae2a21 adl 7*
deviceUuid=, ltamco_Haas_1c2bcO' bmestamp= "2017-09-15T19 46:49.679251Z”>
<ProductDefinrtion
xmlns="http //www mesa org/xml/B2MML-V0600">
<ID>TEST-00003 </ID>
<Desaiption>Base, Part la, Rev - Base, Part 1a</Descnption>
<ProductSegment>
<ID>TEST-00003 <Л0>
</ProductSegment>
</ProductDefm rtion >
</B2mmlProd uctDef i n ition>
<B2mmlProductDefimtion assetld='42078e08-169a-5183-ad38-78f2daa0593cu deviceUuid-‘rtamco_Haas_1c2bc0" timestamp="2017-09-15T19 46 49 242110Z'">
< Prod uctDef mition xmlns="http//www mesa org/xml/B2MML-V0600‘>
<ID>TEST-00004 <Л0>
<Descnption>Rear Mount, HV. Left. Rev - Rear, HV, Mount,
Left</Description>
<ProductSegment>
<ID>TEST-00004</ID>
</Prod uctSeg me nt>
<IP rod uctDef mition >
</B2mmlProd uctDef i n ition>
</Assets>
</MTConnectAssets>
Библиография
[1] ISO 10303-238. Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 238 Application protocol Model based integrated manufacturing
[2] ISO 10303-242. Industnal automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 242: Application protocol Managed model-based 3D engineering
[3] IEC 62264 (all parts), Enterprise-control system integration
[4] IEC 62714-1, Engineering data exchange format for use in industrial automation systems engineering — Automation Markup Language — Part 1: Architecture and general requirements
[5] ISO 13399-60 Cutting tool data representation and exchange — Part 60 Reference dictionary for connection systems
[6] eClass. Available at https /Л*л*лу eel ass eu/en/sta nda rd html
[7] ISO 14649 (all parts), Industrial automation systems and integration — Physical device control
[8] ANSI/1SA-95 (all parts). Enterprise-Control System Integration
[9] B2MML. http //ww mesa org/en/B2MML.asp
OKC 25 040 01
[10] MTCUP, Available at http //www mtcup org/wiki/B2MML
УДК 004 738 006 354
Ключевые слова умное производство, цифровой двойник производства структура цифрового двойника производства, производственные элементы, цифровое представление производственных элементов
БЗ 9—2020
Редактор ПС Зимипова Технический редактор И Е Черепкова Корректор МИ Першина Компьютерная верстка Е А Кондрашовой
Сдано в набор 11.08 2020 Подписано в печать 13 08 2020. Формат 60*844 Гарнитура Арма л УЬл печ л. 1.86 Уч.-иэд л. 1.58.
Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта
Создано в единичном исполнении во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» для комплектования Федерального информационного фонда стандартов.
117418 Москва Нахимовский пр-т д 31, к 2 wwwgostnforu mfo<ggo$tnfo ru
1 Область применения 1
2 Нормативные ссылки...................................................... 1
3 Термины и определения 1
4 Сокращения 1
5 Производственные элементы................................................2
6 Информация производственных элементов ...........................................2
61 Статическая и динамическая информация производственных элементов 2
6 2 Персонал.......................................................................3
6.3 Оборудование 4
6 4 Сырье 5
6 5 Процесс......................................................................5
66 Инфраструктура 6
6.7 Условия эксплуатации.............................................................7
6 8 Продукт.........................................................................8
Приложение А (справочное) Существующие технологии представления производственных
элементов.............................................................9
Приложение Б (справочное) Пример языка разметки связи между бизнесом и производством
(B2MML) ..............................................................10
Библиография 12
Цифровой двойник производства представляет собой детальное моделирование конфигураций физических сущностей и динамическое моделирование изменений продукции, процесса и ресурсов в процессе производства
Цифровой двойник производства основан на цифровой модели которая постоянно обновляется и изменяется по мере изменения физического аналога с целью синхронного представления состояния, условий работы, конфигурации продукта и состояния ресурсов
Представление цифрового двойника производства позволяет цифровому двойнику постоянно взаимодействовать с визуальными производственными элементами путем обмена эксплуатационными данными и данными об условиях эксплуатации
С помощью представления цифрового двойника производства можно обнаружить аномалии в производственных процессах и достичь различных функциональных целей, таких как управление в режиме реального времени, аналитика в автономном режиме, проверка работоспособности, предикативное обслуживание, синхронизированный мониторинг/оповещения, оптимизация управления производственным процессом (МОМ) адаптация процесса, анализ больших данных машинное обучение и т. д
Наглядность процесса и реализации, обеспечиваемые цифровым двойником производства, повышают деловое взаимодействие и множество других показателей эффективности
В серии стандартов ПНСТ «УКшое производство Двойники цифровые производства» определена структура цифровых двойников производства как виртуального представления физических элементов производственного процесса, таких как персонал, продукты производства, активы и описание процессов Цифровой двойник производства представляет собой детальное моделирование конфигураций физических сущностей и динамическое моделирование изменений продукта, процесса и ресурсов в процессе производства Области применения четырех частей серии стандартов ПНСТ «Умное производство Двойники цифровые производства» представлены ниже
- часть 1 Общие положения
В данном стандарте представлены общие положения и основополагающие принципы цифровых двойников производства, а также руководящие указания по созданию структуры цифровых двойников производства;
- часть 2 Типовая архитектура
В данном стандарте определены цели и задачи типовой архитектуры, типовой модели и представления типовой архитектуры;
- часть 3 Цифровое представление физических производственных элементов
В данном стандарте определены физические элементы структуры цифровых двойников производства, которые должны быть представлены в цифровых моделях,
- часть 4 Обмен информацией
В данном стандарте установлены технические требования к синхронизации данных и обмену данными в рамках цифровых двойников производства
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Умное производство ДВОЙНИКИ ЦИФРОВЫЕ ПРОИЗВОДСТВА Часть 3
Цифровое представление физических производственных элементов
Smart manufacturing Digital manufacturing twins Part 3 Digital representation of physical manufacturing elements
Срок действия — с 2021—01—01 до 2024—01—01
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку
Издание официальное
5 Производственные элементы
Производственные элементы представляют собой информацию о производственных ресурсах, таких как персонал, оборудование, материалы, процессы, инфраструктура и продукты На рисунке 1 показаны производственные элементы на функциональном представлении типовой архитектуры цифрового двойника производства Сущность физического производства (РМЕ) включает в себя производственные элементы, которые должны отслеживаться и данные о состоянии которых должны считываться, а также те, которые могут приводиться в действие и управляться сущностью сбора данных и управления (DCCE) Сущность представления цифрового двойника (DTRE) включает в себя цифровую модель производственных элементов
Для цифрового представления производственного элемента он должен быть смоделирован на основании данных, связанных с производственными элементами Данные могут быть статическими и динамическими Начальная конфигурация производственного элемента статична, однако непрерывные изменения в производственных процессах динамичны Эти данные анализируют и используют для цифрового представления производственных элементов с помощью DTRE
Сушнос1ь пользователя цифрового двойника (DTUE)
FE интерфейса пользователя
н
Сущность представления цифрового двойника (DTRE)
Сумос-к кассям хгщшо. • |СМ*С) | ||||
|
I
Сухость ««yvcitM г(мча»м» #
н
»с __ |
If «СД-» |
ОО——СП—ОС г* | |
ft |
*€ |
Лосгуш |
| ||||||||||
Сущность сбора данных и управления (DCCE) |
I -л
Структура цифрового двойника производства
Рисунок 1 — Производственные элементы в типовой архитектуре цифрового двойника производства
6 Информация производственных элементов
6.1 Статическая и динамическая информация производственных элементов
Статическая информация представляет собой исходнукУстатическую/медленно изменяющуюся конфигурацию, например маркировку, характеристики, рабочий график и взаимосвязь с другими производственными элементами, как показано на рисунке 2 между производственным элементом А и производственным элементом В
Динамическая информация представляет собой динамические изменения, наблкэдаемые в производственных процессах, например: текущее состояние, местоположение отчет и взаимосвязь с другими производственными элементами
Производственный элемент 8
Производственный элемент А | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Статическая
информация
Мараироша
Характерис
тики
Рабочий
трафик
взаимосвязь
Рисунок 2 — Информация производственных элементов
6.2 Персонал
Примеры статической информации о персонале представлены в таблице 1
Динамическая
информации
Состояние
Мес тог о ло-жеиие
Отчет
Взаимосвязь
Таблица 1 — Примеры статической информации о персонале | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Примеры динамической информации о персонале представлены в таблице 2 |
Таблица 2 — Примеры динамической информации о персонале | |||||||||||||||
|
Примечания
1 На некоторых рабочих местах должен быть необходимый минимум персонала по соображениям безопасности
2 Существукгг различные виды датчиков для определения маркировки, местоположения, движения и изображения производственных элементов.
3 Для производственных элементов могут быть рассчитаны и представлены KPI (вклкыая производительность и коэффициент брака)
Таблица 3 — Примеры статической информации об оборудовании | |||||||||||||||
|
Таблица 4 — Примеры динамической информации об оборудовании | |||||||||
|
Окончание таблицы 4 | |||||||||
|
6.4 Сырье
Примеры статической информации о сырье представлены в таблице 5
Таблица 5 — Примеры статической информации о сырье | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Примеры динамической информации о сырье представлены в таблице 6 |
Таблица б — Примеры динамической информации о сырье | |||||||||||||||
|
6.5 Процесс
Примеры статической информации о процессе представлены в таблице 7.
Таблица 7 — Примеры статической информации о процессе | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Примеры динамической информации о процессе представлены в таблице 8 |
Таблица 8 — Примеры динамической информации о процессе | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
6.6 Инфраструктура |
Примеры статической информации об инфраструктуре представлены в таблице 9.
Таблица 9 — Примеры статической информации об инфраструктуре | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Примеры динамической информации об инфраструктуре представлены в таблице 10. |