（編制說明）基于數(shù)字孿生的攪拌桶焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)通用技術條件（征求意見稿）

《基于數(shù)字孿生的攪拌桶焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)通用技術條件》地方標準（工作組討論稿）編制說明一、工作簡況（一）任務來源2023年2月，根據(jù)湘市監(jiān)標函〔2023〕25號《湖南省市場監(jiān)督管理局關于下達2023年度第1批地方標準制修訂項目計劃的通知》，本標準制定任務正式批準列入2023年湖南省地方標準化制定計劃。項目起草單位為湖南中南智能裝備有限公司等，由湖南省工業(yè)和信息化廳提出，湖南省智能制造標準化技術委員會技術歸口。（二）標準制定目的與意義攪拌筒一般由厚6～8mm，含C為0.2%左右，含Mn為1.2%左右的鋼板焊制而成,其內(nèi)有螺旋葉片焊在筒體上。在混凝土攪拌及運輸機械生產(chǎn)中，焊接生產(chǎn)的工作量占整機生產(chǎn)工作量1/3的以上，其質量好壞對整機質量影響很大。焊接技術作為最重要的連接工藝技術之一，在機械制造、航空航天、能源交通、建筑、核工業(yè)及石油化工等制造行業(yè)中得到了越來越廣泛的地應用。由于焊接過程中的特點是工作環(huán)境惡劣、工程量大及焊接質量要求高等，面對現(xiàn)代化高技術產(chǎn)品制造的質量、數(shù)量、效率等要求，傳統(tǒng)的手工焊接已經(jīng)不能滿足其要求，全自動化焊接、高智能化焊接也隨之成為了現(xiàn)代焊接技術發(fā)展的主要趨勢之一。國內(nèi)大部分采用手工電弧焊，只有少數(shù)廠家采用氣體保護焊，而且一般采用進口焊機和焊絲。國外對于框架結構一般采用手工電弧焊和二氧化碳氣體保護焊，對筒體件一般采用埋弧自動焊或半自動二氧化碳氣體保護焊。在焊接過程中的自動化及智能化在降低工人勞動強度、提高焊接質量及提高焊接效率方面都呈現(xiàn)出了顯著的優(yōu)越性。焊縫軌跡控制和焊縫自動跟蹤是自動焊接設備的兩個主要研究內(nèi)容。由于在實際焊接過程中工件坡口的加工精度較低，工件裝配誤差較大以及焊接時工件的熱變形等因素，經(jīng)常出現(xiàn)焊槍運行軌跡偏離焊縫的實際問題，因此焊縫軌跡控制中的自動焊縫跟蹤成為焊接自動化技術中的一個急需解決的問題。面向工程機械制造行業(yè)的基于數(shù)字孿生的攪拌桶焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)，采用“產(chǎn)品孿生—生產(chǎn)孿生—運維孿生”的數(shù)字孿生思想進行整線規(guī)劃和驗證，主要針對在焊接車間中攪拌筒筒體成型過程中的上件、拼板、卷圓、焊接、壓入、組對、輸送、在線檢測、數(shù)據(jù)采集、智能監(jiān)控等過程，系統(tǒng)主要分為拼板卷圓區(qū)、成型預裝區(qū)、立式組對區(qū)、成型筒后段區(qū)等。該系統(tǒng)具備自動化程度高、柔性快速焊接、生產(chǎn)效率高、占地面積小、運行平穩(wěn)等特點。能夠有效地提高攪拌筒焊接生產(chǎn)效率，同時適應不同筒體共線生產(chǎn)，有效提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)線布置成本，滿足當前工程機械行業(yè)的攪拌筒生產(chǎn)需求，同時是未來工程機械智能焊裝生產(chǎn)車間的發(fā)展趨勢。本標準課題旨在以技術標準為引領，促進高新技術標準化；將企業(yè)研發(fā)成果和技術優(yōu)勢轉化為促進產(chǎn)品品質提升的技術標準。通過科技成標準化，將湖南省智能制造技術優(yōu)勢轉化為標準優(yōu)勢，進而轉化為競爭優(yōu)勢，不斷推進智能制造關鍵技術和行業(yè)領先能力打造，引領產(chǎn)品質量提升，形成智能制造領域的“湖南標準”模式。二、標準編制過程（一）準備階段1、成立起草工作組：標準起草工作小組于2023年1月成立，組員由湖南中南智能裝備有限公司、長沙長泰機器人有限公司等單位的相關負責人及技術人員組成。2、資料收集：2023年2月～3月，工作組收集了基于數(shù)字孿生的攪拌筒焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)相關的法律、法規(guī)、規(guī)劃文件，國家、行業(yè)標準等，了解其標準化基本情況，完成了標準基本框架的編寫，形成標準工作組討論稿（第一稿）。（二）起草工作階段1、工作組第一次討論會：2023年4月，起草工作組首次會議成功召開，會議就標準工作組討論稿（第一稿）進行研討，明確了標準下一步任務分工和時間進度安排。2、完善標準工作組討論稿：2023年5月，工作組按照首次會議紀要內(nèi)容，對草案稿提出的意見、建議進行了認真分析、理解和總結，與有關技術專家開展內(nèi)部研討，進一步修改形成標準工作組討論稿（第二稿）。3、調(diào)查研究：2023年6月～8月，由湖南中南智能裝備有限公司、長沙長泰機器人有限公司、湖南省智能制造標準化技術委員會的專家組成的工作組開展了研討會，征求相關意見，并對研討結果認真分析并修改完善形成了標準征求意見稿。三、標準編制原則和主要內(nèi)容（一）編制原則本標準本著科學性、適用性和可操作性的原則，按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》給出的規(guī)則編寫。1、科學性原則本標準的制定符合國家、省內(nèi)的相關文件以及國家、行業(yè)標準相關要求，標準的主要內(nèi)容及各項指標科學合理。2、適用性原則本標準的制定充分體現(xiàn)了信息化、數(shù)字化、智能化的發(fā)展理念，同時根據(jù)系統(tǒng)工藝特點、工藝裝備水平等條件，合理設置指標，兼顧本行業(yè)的整體技術水平，提高了標準的適用范圍。3、可操作性原則本標準在制定過程中，以可操作性原則為基礎，將經(jīng)驗和成果形成標準，提供可操作的指導。（二）主要內(nèi)容的解釋和說明本標準共分為6章，分別為范圍，規(guī)范性引用文件，術語和定義，組成、工作條件、工作流程，技術要求，試驗方法。第1章的范圍，規(guī)定了基于數(shù)字孿生的攪拌筒焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)的組成、工作條件、工作流程、技術要求、試驗方法。本標準適用于面向工程機械制造行業(yè)的基于數(shù)字孿生的攪拌筒焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）的設計、制造、檢驗和應用。第3章的術語和定義，提出了六項術語：1）攪拌筒混凝土攪拌運輸車用的攪拌筒體。2）基于數(shù)字孿生的攪拌筒焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)采用“產(chǎn)品孿生—生產(chǎn)孿生—運維孿生”的數(shù)字孿生思想進行整線規(guī)劃和驗證，主要用于在焊接車間中實現(xiàn)攪拌筒筒體成型過程中的上件、拼板、卷圓、焊接、壓入、組對、輸送、在線檢測、數(shù)據(jù)采集、智能監(jiān)控等的生產(chǎn)系統(tǒng)，系統(tǒng)主要分為拼板卷圓區(qū)、成型預裝區(qū)、立式組對區(qū)、成型筒后段區(qū)等。3）攪拌筒智能焊接生產(chǎn)線通過桁架、機器人自動組對、機器人自動焊接等系統(tǒng)實現(xiàn)攪拌筒自動化生產(chǎn)的生產(chǎn)線。4）數(shù)字孿生管理系統(tǒng)以攪拌筒智能焊接生產(chǎn)線所屬設備的設計、工藝、生產(chǎn)、質量、運維等全生命周期數(shù)據(jù)管理需求，打造對關鍵數(shù)據(jù)可進行數(shù)字化映射、監(jiān)測、診斷、預測、仿真、優(yōu)化的攪拌筒生產(chǎn)全流程的數(shù)字化管理的系統(tǒng)。5）自動導引車系統(tǒng)AGV具備物料搬運能力或操作能力，以輪式（含履帶）移動為特征，基于環(huán)境標記物或外部引導信號，沿預設線路自主移動的設備。6）軌道式自動導引車RGV軌道式自動導引,有軌穿梭小車。第4章給出了基于數(shù)字孿生的攪拌筒焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)的組成、工作條件和工作流程。第5章的技術要求部分基本全面地規(guī)定了基于數(shù)字孿生的攪拌筒焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)所必須達到的基本要求，對系統(tǒng)的一般要求、外觀和結構、功能和性能要求、噪聲要求、安全防護要求、耐運輸性、連續(xù)運行要求、可靠性等要求作了對應的規(guī)范，為指導和規(guī)范基于數(shù)字孿生的攪拌筒焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)的設計、制造、選型、性能試驗、系統(tǒng)驗收提供了依據(jù)。本標準充分納入和反應了當今新技術、新工藝的先進技術成果，考慮到攪拌筒焊接是采用機器人進行焊接且運用了先進的數(shù)字孿生技術，根據(jù)實際的用戶需求，對離線編程、數(shù)字孿生管理系統(tǒng)軟件以及焊接系統(tǒng)中的機器人焊鉗、點焊精度、焊鉗變壓器水流量等功能做了詳細要求，用以保證標準的實用性和完整性，同時確保系統(tǒng)的正常運行，減少故障率，提高系統(tǒng)的工作效率和穩(wěn)定性。第6章的試驗方法主要按照驗證技術要求內(nèi)容提出，同時遵從國標檢驗要求，保證基于數(shù)字孿生的攪拌筒焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)使用的穩(wěn)定可靠性。四、實施本標準效益分析本標準的制定與實施，將進一步規(guī)范面向工程機械制造行業(yè)的基于數(shù)字孿生的攪拌桶焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)的制造，提高面向工程機械制造行業(yè)的基于數(shù)字孿生的攪拌桶焊裝超柔性智能生產(chǎn)系統(tǒng)自動化、智能化與信息化水平，對促進行業(yè)的健康發(fā)展具有重大現(xiàn)實意義。五、采用國際標準和國外先進標準的情況，與國際、國內(nèi)同類標準水平的對比情況本項目尚無相關的國家標準和行業(yè)標準，有關于機器人方面的相關標準，本標準參考和借鑒了這些標準的部分內(nèi)容和條款。六、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關系本標準與相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準協(xié)調(diào)一致，沒有沖突。七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)本標準在制定過程中暫未出現(xiàn)重大分歧意見。八、貫徹標準的要求和措施建議建議作為推薦性地方標準發(fā)布，建議發(fā)布之日三個月后正式實施。標