《工业数字孪生数字模型与数据集成交换要求》(T/CPUMT 034-2025)主要内容总结

一、标准概述

该标准是中国和平利用军工技术协会发布的团体标准，属于工业数字孪生基本型标准体系的一部分，与另外6份文件共同构成工业数字孪生的标准框架。标准首次发布于2025年，旨在解决工业数字孪生实施过程中面临的数据采集、建模精度、实时性、安全性和标准化等挑战。

二、标准适用范围

本文件规定了工业数字孪生的数字模型和数据集成交换要求，适用于工业领域数字孪生系统的设计、开发、应用等活动，包括数字模型构建和数据集成交互接口的指导。

三、核心内容详解

1. 数字模型要求

标准将工业数字孪生数字模型分为三大类，覆盖产品全生命周期：

(1) 需求设计模型

• ​​适用场景​​：产品需求分析及方案设计阶段
• ​​子模型分类​​：
  • ​​需求分析模型​​：包括应用背景模型、参数指标模型、通用性要求模型、概念方案模型和试验需求模型
  • ​​产品设计模型​​：包括设计要求模型、可行性模型、功能模型、性能模型和物理模型

(2) 生产制造模型

• ​​适用场景​​：产品研制生产阶段
• ​​子模型分类​​：
  • ​​工艺技术模型​​：包含物料清单、工艺清单、工艺方案、工艺规划和工艺仿真
  • ​​制造过程模型​​：包含装配清单、物料库存模型、供应链模型、制造过程记录和质量检验结果

(3) 使用保障模型(运维服务模型)

• ​​适用场景​​：交付运维阶段
• ​​子模型分类​​：
  • ​​产品构成模型​​：包含总体布局、产品组成和交付产品清单
  • ​​产品特性模型​​：包含功能性能特性、目标特性和通用性特性
  • ​​产品运用保障模型​​：包含操作使用、运行维护、维修保障、保障物料清单、运行仿真模型、数模联动模型和报废措施

2. 数据集成交换要求

(1) 数据交换方式

• ​​直接交换​​：通过软件系统集成数据接口进行自动数据交换
• ​​间接交换​​：通过中间工具、文件进行跨平台异构系统间的数据共享

(2) 传输接口要求

标准提出了7项关键要求：

1. 数据格式规范化
2. 传输协议规范化
3. 数据安全性要求
4. 数据交换可查性
5. 接口可扩充性要求
6. 接口性能要求
7. 文档规范化要求

(3) 集成交换关系

描述了三大模型间的数据流：

• ​​正向传递​​：需求设计模型→生产制造模型→运维服务模型
• ​​反馈迭代​​：运维服务模型→生产制造模型→需求设计模型

3. 附录内容

附录A：工业数字孪生数据交换典型场景案例

以纺织车间为例，展示了数字孪生车间体系架构、模型构建流程和数模联动机制，包括：

• 三维可视化监控与交互
• 装备故障诊断与预测
• 调度优化
• 基于AR的远程运维
• 虚拟培训

附录B：工业数字孪生数字模型集成交换示例

提供了详细的模型要素传递关系表，包括：

• 需求设计模型要素间传递关系(表B.1)
• 生产制造模型要素传递关系(表B.2)
• 运维服务模型传递关系(表B.3)

四、标准实施意义

该标准的实施将有助于：

1. 提高工业数字孪生系统的互操作性
2. 降低实施成本
3. 确保数据安全
4. 推动技术创新
5. 提升平台运维效率
6. 加速产业链上下游整合

标准通过规范化的数字模型构建和数据集成交互要求，为工业数字孪生技术的推广应用提供了重要指导。