《工业数字孪生总体框架》 编制说明.docx

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《工业数字孪生总体框架》编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

为扎实推进实施军民标准通用化工程，加强重点领域军民通用标准制定，中国和平利用军工技术协会结合工业互联网实际建设需求和当下发展趋势，于2023年2月15日提出了《工业互联网平台》系列团体标准编制计划并予以立项。本项团体标准为《工业数字孪生总体框架》，计划编号为：T/CPUMT-P-2023008。

本标准由中国和平利用军工技术协会提出并归口。

本标准由国网湖北信通公司为牵头单位的起草小组组织起草。

（二）标准制订的目的

工业数字孪生作为工业互联网数据驱动的智能优化闭环的核心使能技术，打通了数字空间和物理世界，为企业开展智能化升级提供了新型应用模式。近两年，国内外企业积极探索数字孪生在工业中的应用，在缩短产品研制周期、提高生产效益和设备运行效率等方面取得良好成效，展现了巨大的赋能潜力与广阔的推广前景。随着我国工业互联网创新发展战略深入实施，部分应用企业已基于工业互联网完成了数字化、网络化改造，少数头部企业渴望通过工业互联网开展智能化升级。数字孪生在工业研发、生产、运维全链条均发挥重要作用。在研发阶段，数字孪生能够通过虚拟调试加快推动产品研发低成本试错。在生产阶段，数字孪生能够构建实时联动的三维可视化工厂，提升工厂一体化管控水平。在运维阶段，数字孪生可以将仿真技术与大数据技术结合，不但能够知道工厂或设备“什么时候发生故障”，还能够了解“哪里发生了故障”，极大提升了运维的安全可靠性。

2021年我国各部委和地方政府开始纷纷出台数字孪生相关政策文件。国家发改委“上云用数赋智”、科协“未来十大先进技术”、工信部“智能船舶标准”均将数字孪生列为未来发展关键技术，上海和海南在城市规划中也提出要打造数字孪生城市。在产业实践方面，我国多类主体均开展数字孪生探索，如恒力石化、中广核等流程行业应用企业积极构建三维数字化工厂，湃睿科技、摩尔软件等企业利用AR/VR提升数字孪生人机交互效果，工业自动化企业华龙迅达构建虚实联动的烟草设备数字孪生。但是目前在数字孪生方面除了在研的Z-604《自动化系统与集成工业数据数字孪生的可视化元素》标准外，没有相关标准针对工业数字孪生进行规范和引导。造成系统冲突、信息不流通、设备相互间的兼容性和通用性较差，造成资源浪费等问题，亟需制定相关标准进行规范和引导。

标委会近期对工业互联网方面的国家政策、行业情况、标准现状进行了研究，并对中国工业互联网研究院、中国信息通信研究院、中国标准化研究院等单位重要专家进行了调研，于2023年1月13日组织相关专家召开座谈会，拟定首先从“平台”、“工业数字孪生”、“5G+工业互联网”3个方

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面对工业互联网标准进行完善。在“工业数字孪生”方面拟定制定7项标准进行配套使用，见下表（标准名称为立项文件名称）。

序号

标准名称

1.

工业数字孪生总体框架

2.

工业数字孪生通用要求

3.

工业数字孪生开发运维通用要求

4.

工业数字孪生数据交换与接口要求

5.

工业数字孪生应用和服务规范

6.

工业数字孪生应用成熟度评估方法

7.

工业数字孪生工业互联网数据中心数字孪生技术规范

本项目《工业数字孪生总体框架》拟定主要规定工业数字孪生整体框架，同时以附录的形式给出了一些优秀的参考案例，建立工业数字孪生框架经典模式，为其他企业、研究单位等提供可复制、可借鉴的优秀范例，在工业互联网平台全产业链进行推广，达到产业示范的效果。

（三）主要工作过程

（1）项目预研专家座谈会

2023年8月30日，由中国和平利用军工技术协会主办，北京蓝象标准咨询服务有限公司承办的《工业数字孪生》系列团体标准预研研讨会在北京召开。中国和平利用军工技术协会标准化工作委员会副主任委员李锦程出席会议并点评，中国和平利用军工技术协会标准化工作委员会副主任委员乔华阳出席会议并致辞和总结。航空工业信息技术中心设计与制造工程部部长（一级技术专家）许鸿杰、中国标准化研究院原副院长（研究员）汤万金出席会议并点评。《工业数字孪生》系列团体标准主编单位及核心参编单位代表等30余人参加了本次会议。会议由中国和平利用军工技术协会标准化工作委员会高级工程师（北京蓝象标准咨询服务有限公司首席技术官）张德保主持。国网湖北信通公司参编代表介绍了企业在工业互联网平台应用方面的主要工作、标准化战略布局等情况，以及《工业数字孪生总体框架》标准的研制思路与核心内容。

参会专家和代表重点围绕《工业数字孪生》系列团体标准的定位、核心内容、标准名称和范围展开了热烈的讨论，并研讨了系列标准之间的关系，认为该系列标准应该