Профессиональное решение
для специалистов строительной отрасли

ПНСТ 431-2020



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



ОКС 25.040.01

Срок действия с 2021-01-01
до 2024-01-01



Предисловие

     

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. N 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 можно 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@tc194.ru 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)

Введение


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 (MOM), 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 "Умное 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.

     1 Область применения


В настоящем стандарте определены производственные элементы, которые должны быть представлены в цифровых двойниках производства.

     2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ПНСТ 429 Умное производство. Цифровые двойники. Часть 1. Общие положения

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.

     3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по ПНСТ 429.

     4 Сокращения


В настоящем стандарте применено следующее сокращение:

KPI - ключевой показатель эффективности (Key Performance Index).

     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.

     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 исходную/статическую/медленно изменяющуюся конфигурацию, например: маркировку, характеристики, рабочий график и взаимосвязь с другими производственными элементами, как показано на рисунке 2 между производственным элементом A и производственным элементом B.

Динамическая информация представляет собой динамические изменения, наблюдаемые в производственных процессах, например: текущее состояние, местоположение, отчет и взаимосвязь с другими производственными элементами.

     Рисунок 2 - Информация производственных элементов



     6.2 Персонал


Примеры статической информации о персонале представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Примеры статической информации о персонале

Атрибут

Описание

Пример

Маркировка

Информация для обозначения персонала

Номер сотрудника

Характеристики

Классификация персонала

Квалификация.

Наличие лицензии.

Сертификационный уровень.

Техник/инженер.

Старший сотрудник/руководитель

График

График работы персонала

Рабочий график

Взаимосвязь

Статическая взаимосвязь персонала и других производственных элементов

Сотрудник #1 является руководителем сотрудника #2


Примеры динамической информации о персонале представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Примеры динамической информации о персонале

Доступ к полной версии документа ограничен
Этот документ или информация о нем доступны в системах «Техэксперт» и «Кодекс».