自動(dòng)化系統(tǒng)與集成 工業(yè)數(shù)據(jù) 數(shù)字孿生的可視化元素-編制說(shuō)明

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)字

孿生的可視化元素》（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明

一、工作簡(jiǎn)況

（一）任務(wù)來(lái)源

2022年12月國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下達(dá)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成工業(yè)數(shù)

據(jù)數(shù)字孿生的可視化元素》的制定任務(wù)，計(jì)劃編號(hào)為20221218-Z-604。該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制

定任務(wù)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院負(fù)責(zé)，本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出，由全國(guó)自動(dòng)化系

統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SACTC159）歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位包括中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化

研究院、鄭州輕工業(yè)大學(xué)、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司……。

（二）目的意義

數(shù)字孿生這一概念是在2003年被首次提出，直到2011才引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度

重視，并連續(xù)在2016、2017、2018年被世界權(quán)威的信息技術(shù)研究咨詢公司Gartner列

為當(dāng)今頂尖戰(zhàn)略科技發(fā)展方向。

數(shù)字孿生主要目的是通過(guò)建立虛擬世界的仿真模型和物理世界真實(shí)產(chǎn)品之間的互

聯(lián)互通關(guān)系，保證理想模型和實(shí)際狀態(tài)之間的實(shí)時(shí)一致性，為復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)提供更加

智能、高效和實(shí)時(shí)的服務(wù)；是實(shí)現(xiàn)物理信息深度融合的一個(gè)重要抓手，為最終智能制

造的落地提供了有效途徑。

數(shù)字孿生是由物理資產(chǎn)、替身和接口組成的復(fù)合模型，可視化是通過(guò)創(chuàng)建圖像、

圖表或動(dòng)畫(huà)來(lái)傳達(dá)信息的技術(shù)。本文件分析了替身（數(shù)字復(fù)制品）和物理資產(chǎn)之間共

享或集成的可視化元素，采用并闡述了數(shù)字孿生的三個(gè)組成模型，即物理資產(chǎn)、替身

和實(shí)時(shí)接口。同時(shí)討論了替身和物理資產(chǎn)之間接口的保真度度量。

目前，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)字孿生技術(shù)的研究和應(yīng)用逐步開(kāi)展，對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的

標(biāo)準(zhǔn)化還處于起步價(jià)段，需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)字孿生可視化及其標(biāo)準(zhǔn)化的深入研究。本文件

2

是由ISO的技術(shù)報(bào)告轉(zhuǎn)化而來(lái)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件，對(duì)我國(guó)智能制造中的數(shù)

字孿生標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)具有重要指導(dǎo)意義。通過(guò)本文件的制定和實(shí)施，可以加深我國(guó)工業(yè)

領(lǐng)域?qū)?shù)字孿生可視化技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字孿生可視化技術(shù)的研究

和應(yīng)用。

（三）主要工作過(guò)程

（1）在2021年8月，成立了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院牽頭，由鄭州輕工業(yè)大學(xué)、北京機(jī)

械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司等單位參加的標(biāo)準(zhǔn)起草組。

起草組對(duì)ISO/TR24464:2020標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究、翻譯工作，形成草案稿、立項(xiàng)建議

書(shū)，提交國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件的立項(xiàng)申請(qǐng)。

（2）2022年12月，接到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成工業(yè)數(shù)

據(jù)數(shù)字孿生的可視化元素》的制定任務(wù)（計(jì)劃編號(hào)為20221218-Z-604），項(xiàng)目由中國(guó)

機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主管，全國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SACTC159）歸口，

由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院牽頭起草，項(xiàng)目周期為12個(gè)月。

（3）2022年12月～2023年1月，標(biāo)準(zhǔn)起草組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案稿進(jìn)行了修訂，主要是

遵照GB/T1.1-2020的要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的格式進(jìn)行了修改；對(duì)照ISO/TR24464:2020英

文版修訂了標(biāo)準(zhǔn)草案稿中的翻譯錯(cuò)誤，形成了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿；編寫(xiě)了標(biāo)準(zhǔn)征求意

見(jiàn)稿的編制說(shuō)明。

二、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制的原則

1、尊重ISO的知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策

本標(biāo)準(zhǔn)在研究、翻譯過(guò)程中，注意ISO知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策保護(hù)，從正當(dāng)渠道獲得ISO原

版標(biāo)準(zhǔn)，不對(duì)ISO的原版標(biāo)準(zhǔn)在社會(huì)進(jìn)行擴(kuò)散。

2、遵照我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化文件的起草規(guī)則

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起

草規(guī)則》的規(guī)定起草。

3、結(jié)合我國(guó)國(guó)情等同轉(zhuǎn)化

本標(biāo)準(zhǔn)采用翻譯法等同采用ISO/TR24464:2020《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)

字孿生的可視化元素》，在技術(shù)內(nèi)容上與ISO標(biāo)準(zhǔn)保持一致。

3

三、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

本文件對(duì)可視化元素進(jìn)行了分析，這些元素是物理資產(chǎn)和替身（物理資產(chǎn)的數(shù)字復(fù)

制品）之間的接口的關(guān)鍵組成部分。

本文件主要技術(shù)內(nèi)容包括：基本概念和縮略語(yǔ)、動(dòng)機(jī)、數(shù)字孿生的核心技術(shù)、數(shù)字

孿生的可視化元素、數(shù)字孿生可視化的詳細(xì)元素、用例、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和信息物理

系統(tǒng)（CPS）的區(qū)別，以及數(shù)字孿生可視化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分析、保真度度量。

四、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行的法律、法規(guī)無(wú)沖突和違背，與現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不存在沖突。

五、預(yù)期經(jīng)濟(jì)效果

本文件的經(jīng)濟(jì)效果是間接的，本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將加深我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)字孿生可視化

技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字孿生可視化技術(shù)的研究和應(yīng)用，指導(dǎo)我國(guó)智能

制造中的數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，有助于完善我國(guó)數(shù)字孿生相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化體系框架的建設(shè)，

為自主研制數(shù)字孿生相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造條件，提高我國(guó)制造企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

六、重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)

無(wú)。

七、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性和推薦性的建議

建議本標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)性技術(shù)文件發(fā)布。

八、其他應(yīng)予說(shuō)明的問(wèn)題

無(wú)。

標(biāo)準(zhǔn)起草組

2023年4月

4

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件《自動(dòng)化系統(tǒng)與集

成工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)字孿生的可視化元素》（征求意

見(jiàn)稿）

編制說(shuō)明

標(biāo)準(zhǔn)起草組

2023年1月

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)字

孿生的可視化元素》（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明

一、工作簡(jiǎn)況

（一）任務(wù)來(lái)源

2022年12月國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下達(dá)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成工業(yè)數(shù)

據(jù)數(shù)字孿生的可視化元素》的制定任務(wù)，計(jì)劃編號(hào)為20221218-Z-604。該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制

定任務(wù)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院負(fù)責(zé)，本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出，由全國(guó)自動(dòng)化系

統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SACTC159）歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位包括中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化

研究院、鄭州輕工業(yè)大學(xué)、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司……。

（二）目的意義

數(shù)字孿生這一概念是在2003年被首次提出，直到2011才引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度

重視，并連續(xù)在2016、2017、2018年被世界權(quán)威的信息技術(shù)研究咨詢公司Gartner列

為當(dāng)今頂尖戰(zhàn)略科技發(fā)展方向。

數(shù)字孿生主要目的是通過(guò)建立虛擬世界的仿真模型和物理世界真實(shí)產(chǎn)品之間的互

聯(lián)互通關(guān)系，保證理想模型和實(shí)際狀態(tài)之間的實(shí)時(shí)一致性，為復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)提供更加

智能、高效和實(shí)時(shí)的服務(wù)；是實(shí)現(xiàn)物理信息深度融合的一個(gè)重要抓手，為最終智能制

造的落地提供了有效途徑。

數(shù)字孿生是由物理資產(chǎn)、替身和接口組成的復(fù)合模型，可視化是通過(guò)創(chuàng)建圖像、

圖表或動(dòng)畫(huà)來(lái)傳達(dá)信息的技術(shù)。本文件分析了替身（數(shù)字復(fù)制品）和物理資產(chǎn)之間共

享或集成的可視化元素，采用并闡述了數(shù)字孿生的三個(gè)組成模型，即物理資產(chǎn)、替身

和實(shí)時(shí)接口。同時(shí)討論了替身和物理資產(chǎn)之間接口的保真度度量。

目前，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)字孿生技術(shù)的研究和應(yīng)用逐步開(kāi)展，對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的

標(biāo)準(zhǔn)化還處于起步價(jià)段，需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)字孿生可視化及其標(biāo)準(zhǔn)化的深入研究。本文件

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是由ISO的技術(shù)報(bào)告轉(zhuǎn)化而來(lái)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件，對(duì)我國(guó)智能制造中的數(shù)

字孿生標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)具有重要指導(dǎo)意義。通過(guò)本文件的制定和實(shí)施，可以加深我國(guó)工業(yè)

領(lǐng)域?qū)?shù)字孿生可視化技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字孿生可視化技術(shù)的研究

和應(yīng)用。

（三）主要工作過(guò)程

（1）在2021年8月，成立了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院牽頭，由鄭州輕工業(yè)大學(xué)、北京機(jī)

械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司等單位參加的標(biāo)準(zhǔn)起草組。

起草組對(duì)ISO/TR24464:2020標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究、翻譯工作，形成草案稿、立項(xiàng)建議

書(shū)，提交國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件的立項(xiàng)申請(qǐng)。

（2）2022年12月，接到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件《自動(dòng)化系統(tǒng)與集成工業(yè)數(shù)

據(jù)數(shù)字孿生的可視化元素》的制定任務(wù)（計(jì)劃編號(hào)為20221218-Z-604），項(xiàng)目由中國(guó)

機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主管，全國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SACTC159）歸口，

由中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院牽頭起草，項(xiàng)目周期為12個(gè)月。

（3）2022年12月～2023年1月，標(biāo)準(zhǔn)起草組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案稿進(jìn)行了修訂，主要是

遵照GB/T1.1-2020的要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的格式進(jìn)行了修改；對(duì)照ISO/TR24464:2020英

文版修訂了標(biāo)準(zhǔn)草案稿中的翻譯錯(cuò)誤，形成了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿；編寫(xiě)了標(biāo)準(zhǔn)征求意

見(jiàn)稿的編制說(shuō)明。

二、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制的原則

1、尊重ISO的知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策

本標(biāo)準(zhǔn)在研究、翻譯過(guò)程中，注意ISO知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策保護(hù)，從正當(dāng)渠道獲得ISO原

版標(biāo)準(zhǔn)，不對(duì)ISO的原版標(biāo)準(zhǔn)在社會(huì)進(jìn)行擴(kuò)散。

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