ПНСТ 951-2024

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Цифровая промышленность. Системы промышленной автоматизации и интеграция

КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ЦИФРОВЫХ ДВОЙНИКОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СФЕРЫ

Часть 3

Цифровое представление производственных элементов

Digital industry. Industrial automation systems and integration. Conceptual model of digital twin for manufacturing. Part 3. Digital representation of manufacturing elements

ОКС 35.240.50

Срок действия с 2025-07-01

до 2027-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Информационно-аналитический вычислительный центр" (ООО ИАВЦ) и Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 459 "Информационная поддержка жизненного цикла изделий"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2024 г. № 103-ст*

________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2024 г. № 103-пнст. - Примечание изготовителя базы данных.

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ИСО 23247-3:2021* "Системы автоматизации и интеграция. Структура цифрового двойника производства. Часть 3. Цифровое представление производственных элементов" (ISO 23247-3:2021 "Automation system and integration - Digital twin framework for manufacturing - Part 3: Digital representation of manufacturing elements", NEQ)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии не несет ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав

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: 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д.31, к.2 и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

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.rst.gov.ru)

Введение

Стандарты серии "Концептуальная модель цифровых двойников для производственной сферы" определяют структуру, обеспечивающую создание цифрового двойника (ЦД) физических элементов для производственной сферы, таких как персонал, оборудование, материалы, производственные процессы, производственные объекты, окружающая среда, продукты и сопроводительная документация.

ЦД (по ГОСТ Р 57700.37) разрабатывают и применяют на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) изделия, изменяя на каждой стадии. ЦД помогает обнаруживать аномалии на всех этапах ЖЦ (научно-исследовательские разработки, опытно-конструкторские разработки, серийное производство, эксплуатация, утилизация). ЦД позволяет контролировать свой физический производственный элемент, постоянно обновляя соответствующие операционные данные и данные о состоянии окружающей среды. Благодаря прозрачности процессов и их выполнению, обеспечиваемыми ЦД улучшаются все процессы всех этапов ЖЦ.

Тип производственной сферы, поддерживаемый представленной серии стандартов структурой, зависит от стандартов и технологий, доступных для моделирования физических производственных элементов (ФПЭ). В различных областях производства допустимо применять собственные стандарты данных. Настоящий стандарт не предписывает использовать в качестве структуры конкретные форматы данных и протоколы связи.

Серия стандартов под общим наименованием "Концептуальная модель цифровых двойников для производственной сферы" состоит из следующих частей:

- часть 1. Общие положения и основные принципы к разработке цифровых двойников для производственной сферы;

- часть 2. Эталонная архитектура с функциональными представлениями;

- часть 3. Цифровое представление производственных элементов;

- часть 4. Технические требования к обмену информацией между сущностями в рамках типовой архитектуры.

На рисунке 1 показана взаимосвязь четырех частей данной серии стандартов.

     Рисунок 1 - Структура стандартов серии "Концептуальная модель цифровых двойников для производственной сферы"

В ПНСТ 952-2024 (приложения А-Д) представлены примеры использования, демонстрирующие структуру цифрового двойника производства (ЦДП).

Сценарии использования относятся к области дискретного производства, а ЦД моделируют на основе стандартов серии обмена данными модели продукта (STEP), определяющих способы представления информации о продукте, пригодной для интерпретации компьютером, и обмена данными о продукте и процессе (см., например ГОСТ Р ИСО 10303-203-2003, ГОСТ Р ИСО 10303-239-2008, ГОСТ Р ИСО 10303-242-2019, ГОСТ Р ИСО/ТС 10303-421-2011, ГОСТ Р ИСО/ТС 10303-439-2016). В других областях допустимо использовать собственные стандарты и технологии. Например, в нефтегазовой промышленности для моделирования ЦД применяют стандарты серии ГОСТ Р ИСО 15926, а в строительстве - стандарты серии ГОСТ Р 10.0.02.

     1 Область применения

Настоящий стандарт содержит перечень и примеры основных информационных атрибутов ФПЭ.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 57700.37 Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения

ГОСТ Р ИСО 10303-11 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 11. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS

ГОСТ Р ИСО/ТО 10303-12 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 12. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS-1

ГОСТ Р ИСО 10303-14 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 14. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS-X

ГОСТ Р ИСО/ТС 10303-25 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 25. Методы реализации. Связь EXPRESS с XMI

ГОСТ Р ИСО/ТС 10303-26 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 26. Методы реализации. Двоичное представление данных, определенных на языке EXPRESS

ГОСТ Р ИСО 10303-203 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 203. Прикладной протокол. Проекты с управляемой конфигурацией

ГОСТ Р ИСО 10303-239 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 239. Прикладные протоколы. Поддержка жизненного цикла изделий

ГОСТ Р ИСО 10303-242 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 242. Прикладной протокол. Управляемое проектирование на основе модели 3D

ГОСТ Р ИСО/ТС 10303-421 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 421. Прикладной модуль. Функциональные данные и схематическое представление

ГОСТ Р ИСО/ТС 10303-439 Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 439. Прикладной модуль. Поддержка жизненного цикла изделий по прикладному протоколу ПП239

ГОСТ Р ИСО 13584-42 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Библиотека деталей. Часть 42. Методология описания. Методология структурирования семейств деталей

ГОСТ Р ИСО 14644-1 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 1. Классификация чистоты воздуха по концентрации частиц

ГОСТ Р ИСО/МЭК 8824-1 Информационная технология. Абстрактная синтаксическая нотация версии один (АСН.1). Часть 1. Спецификация основной нотации

ГОСТ Р МЭК 61360-2 Стандартные типы элементов данных с ассоциированой схемой классификации электрических компонентов. Часть 2. Словарная схема EXPRESS

ГОСТ Р МЭК 62264-2 Интеграция систем управления предприятием. Часть 2. Объекты и атрибуты

ГОСТ Р МЭК 62264-3 Интеграция систем управления предприятием. Часть 3. Рабочая модель управления технологическими операциями

ПНСТ 949-2024 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Концептуальная модель цифровых двойников для производственной сферы. Часть 1. Общие положения и основные принципы

ПНСТ 950-2024 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Концептуальная модель цифровых двойников для производственной сферы. Часть 2. Эталонная архитектура

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 949-2024, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 динамический информационный атрибут (dynamic information attribute): Информационный атрибут, который изменяется в процессе производства.

3.2 информационный атрибут (information attribute): Информация о физических производственных элементах (ФПЭ) или процессах.

3.3 необязательный информационный атрибут (optional information attribute): Информационный атрибут, который может быть включен в описание ФПЭ в зависимости от цели.

3.4 обязательный информационный атрибут (mandatory information attribute): Информационный атрибут, который должен быть включен в любое описание физического производственного элемента.

3.5 окружающая среда (invironment): Необходимые условия, обеспечиваемые цифровому двойнику на всех этапах жизненного цикла в соответствии с требованиями технического задания.

3.6 продукт (product): Запланированный результат (материал, вещество, изделие, процесс), требуемые на всех этапах жизненного цикла.

3.7 статичный информационный атрибут (static information attribute): Информационный атрибут, который не изменяется в процессе производства.

     4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ФПЭ - физические производственные элементы;

ЦД - цифровой двойник;

ЦДП - цифровой двойник производства;

ЧМИ - человеко-машинный интерфейс;

ERP - система управления планированием производства (Enterprise Resource Planning);

MES - система управления производством (manufacturing execution system);

OID - идентификатор объекта (object identifier);

URL - единообразный указатель ресурса (uniforn resource locator);

URN - единообразное название ресурса (uniform Resource Name);