制造業(yè)數(shù)字化仿真 仿真環(huán)境管理要求 征求意見稿

GB/TXXXX—XXXX制造業(yè)數(shù)字化仿真仿真環(huán)境管理要求本文件明確了面向制造業(yè)的數(shù)字化仿真環(huán)境基本組成，給出了面向制造業(yè)的數(shù)字化仿真閉環(huán)管理流程和通用管理要求，并針對(duì)特定制造場(chǎng)景提出了仿真環(huán)境管理與應(yīng)用的具體要求。本文件適用于制造企業(yè)構(gòu)建、管理、維護(hù)適宜的數(shù)字化仿真環(huán)境，并可為開展仿真環(huán)境及平臺(tái)研究及咨詢服務(wù)的科研院所、第三方咨詢機(jī)構(gòu)提供參考，也為企業(yè)開展數(shù)字化仿真保障條件建設(shè)提供參考依據(jù)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T23024-2024制造業(yè)數(shù)字化仿真分類3術(shù)語(yǔ)和定義GBT23024-2024界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。仿真環(huán)境simulationenvironment支撐開展制造業(yè)數(shù)字化仿真活動(dòng)的軟、硬件條件及平臺(tái)的總稱。3.2仿真模型simulationmodel以建模目標(biāo)為研究對(duì)象，利用數(shù)字化工具軟件建立的、可用于開展研究對(duì)象功能、性能或其他屬性仿真模擬的數(shù)字模型。4仿真環(huán)境的基本組成制造業(yè)數(shù)字化仿真環(huán)境，從企業(yè)管理仿真環(huán)境支撐仿真活動(dòng)的視角，主要分為硬件環(huán)境、軟件工具、仿真模型庫(kù)、仿真數(shù)據(jù)庫(kù)，圖1給出制造業(yè)數(shù)字化仿真環(huán)境基本結(jié)構(gòu)框架。其中，軟件工具要素分為系統(tǒng)工具和應(yīng)用工具，硬件環(huán)境要素分為硬件設(shè)施和仿真專用設(shè)備。2GB/TXXXX—XXXX4.2硬件環(huán)境4.2.1硬件設(shè)施企業(yè)在制造業(yè)設(shè)計(jì)制造活動(dòng)中，為滿足仿真任務(wù)對(duì)計(jì)算速度、存儲(chǔ)空間、信息傳輸速度、運(yùn)行穩(wěn)定性等的應(yīng)用要求，應(yīng)具備相應(yīng)的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)支撐條件。4.2.2仿真專用設(shè)備企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝配、測(cè)試等階段的特定制造業(yè)仿真活動(dòng)需求配備相應(yīng)的專用設(shè)備，如面向高置信度仿真需求的信息物理融合設(shè)備、面向沉浸交互式仿真需求的虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備4.3軟件工具4.3.1系統(tǒng)工具基于制造業(yè)仿真活動(dòng)硬件環(huán)境，企業(yè)應(yīng)具備支持硬件環(huán)境的操作系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、設(shè)備管理工具、仿真資源調(diào)度軟件等軟件條件。4.3.2應(yīng)用工具基于制造業(yè)仿真活動(dòng)應(yīng)用需求，企業(yè)應(yīng)具備支撐其開展數(shù)字化仿真的仿真模型與軟件的開發(fā)環(huán)境工具、仿真模型與仿真軟件運(yùn)行環(huán)境工具、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、仿真引擎、可視化工具等軟件支撐條件。4.4仿真模型庫(kù)企業(yè)應(yīng)具備支撐開展仿真實(shí)驗(yàn)和計(jì)算分析的模型、算法等數(shù)字化仿真模型庫(kù)，支持仿真模型的添加、檢索、修改和刪除，模型庫(kù)集成的模型種類應(yīng)符合GB/T23024的規(guī)定，包括但不限于：a）面向需求的仿真模型，如產(chǎn)品應(yīng)用需求模型、運(yùn)用場(chǎng)景模型、指標(biāo)模型、通用性要求模型b）面向設(shè)計(jì)的仿真模型，如設(shè)計(jì)要求模型、功能模型、性能模型、幾何設(shè)計(jì)模型等；c）面向工藝的仿真模型，如工藝流程仿真模型、加工工藝仿真模型、工藝方案與規(guī)劃等；d）面向生產(chǎn)制造的仿真模型，如制造過程模型、供應(yīng)鏈模型、裝配過程仿真模型、過程控制仿真模型、質(zhì)量分析模型、生產(chǎn)執(zhí)行制造管理全流程仿真模型等；e）面向試驗(yàn)驗(yàn)證的仿真模型，如虛擬測(cè)試與評(píng)估模型、虛擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、虛?shí)設(shè)備交互模型等；f）面向維護(hù)回收的仿真模型，如產(chǎn)品運(yùn)用仿真模型、維修保障模型、產(chǎn)品回收過程模型等。4.5仿真數(shù)據(jù)庫(kù)企業(yè)應(yīng)具備獲取開展仿真活動(dòng)所需的仿真數(shù)據(jù)庫(kù)，支持工業(yè)仿真數(shù)據(jù)的添加、檢索、修改和刪除，集成的仿真數(shù)據(jù)包括但不限于：a）產(chǎn)品圖紙文件、履歷信息、物料清單；b）產(chǎn)品功能、性能及質(zhì)量特性數(shù)據(jù)；c）制造過程、設(shè)備與生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)。5仿真環(huán)境構(gòu)建流程企業(yè)應(yīng)按照一定的流程管理仿真環(huán)境，如圖2所示，包括制定仿真環(huán)境構(gòu)建計(jì)劃、仿真環(huán)境搭建、仿真環(huán)境評(píng)測(cè)確認(rèn)、仿真環(huán)境運(yùn)維及升級(jí)改進(jìn)等流程，實(shí)現(xiàn)仿真環(huán)境閉環(huán)流程管理。GB/TXXXX—XXXX6仿真環(huán)境構(gòu)建與應(yīng)用6.1制定仿真環(huán)境構(gòu)建計(jì)劃企業(yè)應(yīng)對(duì)制造過程中仿真環(huán)境的需求進(jìn)行可行性分析，提出仿真環(huán)境建設(shè)總體規(guī)劃方案，具體如下：a）根據(jù)企業(yè)仿真活動(dòng)業(yè)務(wù)需求及仿真目的，開展仿真環(huán)境構(gòu)建的需求分析，明確仿真環(huán)境功能與性能需求，仿真環(huán)境設(shè)計(jì)構(gòu)建的約束；4GB/TXXXX—XXXXb）在對(duì)仿真活動(dòng)的需求分析基礎(chǔ)上，結(jié)合自身當(dāng)前和未來各階段可具備的條件，制定仿真環(huán)境的遠(yuǎn)景規(guī)劃方案，規(guī)劃不同時(shí)期、階段的仿真環(huán)境體系結(jié)構(gòu)，形成軟件工具、硬件環(huán)境、模型與數(shù)據(jù)資源等逐步累積、完善、更新的仿真環(huán)境建設(shè)路線；c）基于對(duì)仿真環(huán)境的需求分析和建設(shè)總體規(guī)劃，分析可具備的軟件工具、硬件設(shè)施、技術(shù)條件、經(jīng)費(fèi)條件、人力資源、模型與數(shù)據(jù)資源等是否滿足當(dāng)前仿真環(huán)境構(gòu)建任務(wù)，針對(duì)可能存在的技術(shù)、經(jīng)費(fèi)等方面的風(fēng)險(xiǎn)提出對(duì)策；d）根據(jù)需求分析及資源條件等，制定仿真環(huán)境構(gòu)建計(jì)劃，包括明確對(duì)仿真環(huán)境的功能與性能要求、設(shè)計(jì)約束、仿真環(huán)境搭建人員選擇、任務(wù)周期與進(jìn)度安排、可具備的軟件工具和硬件設(shè)施、研制分工等，形成仿真環(huán)境構(gòu)建的策劃報(bào)告。6.2仿真環(huán)境搭建企業(yè)應(yīng)依據(jù)仿真環(huán)境建設(shè)總體規(guī)劃，搭建仿真開發(fā)環(huán)境、運(yùn)行環(huán)境、模型校驗(yàn)環(huán)境等，具體如下：a）搭建仿真系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，為仿真模型與算法開發(fā)提供軟件工具、數(shù)據(jù)，為運(yùn)行仿真模型、管理仿真活動(dòng)的軟件服務(wù)提供開發(fā)工具和硬件，并設(shè)置環(huán)境參數(shù)；b）搭建支撐仿真模型和軟件運(yùn)行的仿真環(huán)境，主要包括支撐仿真模型運(yùn)行的軟件工具、支撐仿真系統(tǒng)運(yùn)行的硬件設(shè)施、仿真模型及軟硬件協(xié)同的中間件、時(shí)序邏輯和仿真數(shù)據(jù)的管理工具、仿真資源管理和調(diào)用的軟件工具等；c）針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、優(yōu)化等方案的仿真驗(yàn)證，對(duì)仿真模型的可信性進(jìn)行校核、驗(yàn)證，搭建模型校驗(yàn)環(huán)境，主要包括校驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)工具、校核與驗(yàn)證過程管理及數(shù)據(jù)分析工具、校核與驗(yàn)證的評(píng)估模型或算法等。6.3仿真環(huán)境評(píng)測(cè)確認(rèn)企業(yè)應(yīng)對(duì)所搭建的仿真環(huán)境進(jìn)行仿真環(huán)境評(píng)測(cè)確認(rèn)，包括評(píng)測(cè)方案與指標(biāo)制定、仿真環(huán)境評(píng)測(cè)基準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、功能及性能評(píng)測(cè)等，具體如下：a）依據(jù)仿真活動(dòng)目的和需求確定評(píng)測(cè)指標(biāo)體系，制定仿真環(huán)境評(píng)測(cè)方案，明確評(píng)測(cè)制造業(yè)軟硬件環(huán)境要求、評(píng)測(cè)范圍和評(píng)測(cè)目標(biāo)，進(jìn)一步明確評(píng)測(cè)指標(biāo)；b）針對(duì)仿真對(duì)象特點(diǎn)，依據(jù)仿真環(huán)境評(píng)測(cè)方案和評(píng)測(cè)指標(biāo)，設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)仿真環(huán)境評(píng)測(cè)基準(zhǔn)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)仿真環(huán)境功能和性能評(píng)測(cè)；c）依據(jù)仿真環(huán)境評(píng)測(cè)方案和評(píng)測(cè)指標(biāo)，制定評(píng)測(cè)大綱，構(gòu)建并運(yùn)行測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行仿真環(huán)境功能及性能評(píng)測(cè)，確認(rèn)其符合仿真活動(dòng)功能需求，并滿足穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性、開放性、易用性等要求，并給出評(píng)測(cè)報(bào)告，包含評(píng)測(cè)過程、結(jié)果及評(píng)價(jià)等；d）對(duì)于評(píng)測(cè)結(jié)果未能滿足仿真活動(dòng)功能、性能需求的仿真環(huán)境，企業(yè)應(yīng)分析其影響因素，并按需進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的修改完善，更改軟件工具、硬件環(huán)境、設(shè)備、模型等，修改仿真開發(fā)、運(yùn)行或模型校驗(yàn)環(huán)境中的要素，重新開展體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，直至滿足功能、性能需求為止。6.4仿真環(huán)境運(yùn)維及升級(jí)改進(jìn)企業(yè)應(yīng)將經(jīng)過評(píng)測(cè)確認(rèn)的仿真環(huán)境投入制造業(yè)活動(dòng)流程中，并進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)、升級(jí)改進(jìn)，具體如下：a）仿真環(huán)境評(píng)測(cè)結(jié)果完全滿足功能、性能需求后，企業(yè)基于仿真環(huán)境開展各類制造業(yè)仿真活動(dòng)，并對(duì)應(yīng)用效果和運(yùn)行中的問題記錄、總結(jié)；b）根據(jù)仿真活動(dòng)的軟件工具、硬件設(shè)施與仿真專用設(shè)備運(yùn)行狀況，對(duì)其進(jìn)行維護(hù)、維修、更新、升級(jí)；5GB/TXXXX—XXXXc）對(duì)仿真環(huán)境構(gòu)建、應(yīng)用全過程產(chǎn)生的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)、積累，對(duì)仿真環(huán)境構(gòu)建過程進(jìn)行總結(jié)，形成文字信息，為后續(xù)的仿真環(huán)境構(gòu)建積累經(jīng)驗(yàn)，提供參考依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，并反饋、完善仿真環(huán)境建設(shè)總體規(guī)劃，形成仿真環(huán)境構(gòu)建及應(yīng)用的知識(shí)重用和改進(jìn)。7.面向特定制造場(chǎng)景的仿真環(huán)境管理要求7.1面向研發(fā)設(shè)計(jì)的仿真環(huán)境管理要求面向研發(fā)設(shè)計(jì)階段的典型仿真環(huán)境包括但不限于面向產(chǎn)品異地協(xié)同研發(fā)的仿真環(huán)境管理要求和面向復(fù)雜產(chǎn)品多物理場(chǎng)性能分析的仿真環(huán)境管理要求等。7.1.2面向產(chǎn)品異地協(xié)同研發(fā)的仿真環(huán)境管理要求7.1.2.1適用場(chǎng)景適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的異地協(xié)同設(shè)計(jì)或基于多專業(yè)異構(gòu)軟件工具的協(xié)同設(shè)計(jì)。7.1.2.2仿真環(huán)境軟硬件需求企業(yè)針對(duì)面向產(chǎn)品異地協(xié)同研發(fā)的軟硬件，應(yīng)采用分布式等可實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)，并配備相應(yīng)的資源調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)用及協(xié)同仿真工具，在仿真環(huán)境軟硬件需求包括但不限于：a）部署分布式仿真節(jié)點(diǎn)或高性能計(jì)算集群、高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、共享存儲(chǔ)系統(tǒng)等硬件設(shè)施；b）配備模型、數(shù)據(jù)、軟件、計(jì)算、存儲(chǔ)等虛擬化資源調(diào)度與管理軟件和異構(gòu)軟件數(shù)據(jù)交互與調(diào)用功能的中間件等軟件工具；c）對(duì)于制造產(chǎn)品的總體性能或多系統(tǒng)綜合性能的仿真，涉及多系統(tǒng)、多學(xué)科、多粒度、多尺度等特性，還應(yīng)配備異構(gòu)仿真模型、CAE工具等交互和調(diào)度運(yùn)行的協(xié)同仿真中間件作為軟件工具。7.1.2.3環(huán)境管理流程要求企業(yè)針對(duì)產(chǎn)品異地協(xié)同研發(fā)時(shí)，應(yīng)協(xié)作參與各方統(tǒng)一策劃、統(tǒng)一管控模式、技術(shù)架構(gòu)和軟件工具，形成在并行協(xié)同條件下制造業(yè)產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真、制造和管理的統(tǒng)一流程，包括但不限于：a）仿真環(huán)境構(gòu)建計(jì)劃：確定仿真需求、團(tuán)隊(duì)規(guī)模、地理位置和協(xié)作模式，分析仿真數(shù)據(jù)的大小、復(fù)雜性和處理需求，選擇適合異地協(xié)同的仿真軟件和協(xié)作工具；b）仿真環(huán)境搭建：選擇適合異地協(xié)同的仿真軟件和協(xié)作工具，在異地部署必要的硬件設(shè)施，如服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，建立穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和安全性；c）仿真環(huán)境評(píng)測(cè)確認(rèn)：驗(yàn)證仿真環(huán)境是否支持異地協(xié)同的所有必要功能，檢查協(xié)作工具的集成度和易用性，測(cè)試異構(gòu)軟件的協(xié)同調(diào)用運(yùn)行功能、異構(gòu)模型集成效果，檢查是否存在讀寫沖突和容錯(cuò)能力，評(píng)估仿真環(huán)境在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)的響應(yīng)時(shí)間和計(jì)算效率；d）仿真環(huán)境運(yùn)維及升級(jí)改進(jìn)：定期進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，如軟件更新、硬件檢查。7.1.3面向復(fù)雜產(chǎn)品多物理場(chǎng)性能分析的仿真環(huán)境管理要求7.1.3.1適用場(chǎng)景適用于復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段基于性能模型的數(shù)值仿真。7.1.3.2仿真環(huán)境軟硬件需求企業(yè)在開展制造物理過程、化學(xué)過程仿真模擬等復(fù)雜產(chǎn)品多物理化學(xué)場(chǎng)耦合性能分析仿真活動(dòng)時(shí)，在仿真環(huán)境軟硬件需求方面的要求包括但不限于：a）部署高性能計(jì)算機(jī)或并行計(jì)算集群等計(jì)算資源、高速緩存、大容量存儲(chǔ)資源等硬件設(shè)施；6GB/TXXXX—XXXXb）配備計(jì)算與存儲(chǔ)資源調(diào)度工具、并行計(jì)算作業(yè)管理工具、并行仿真模型開發(fā)或仿真任務(wù)解耦工具等軟件工具；c）針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，其物理、化學(xué)性能通常會(huì)涉及大規(guī)模有限元、有限體積、離散元等計(jì)算，需配備基于有限元法、有限差分法、有限體積或無網(wǎng)格法的CAE計(jì)算軟件和CAE建模與前、后處理軟件等軟件工具，并以資源調(diào)度工具作為中間件集成構(gòu)建仿真環(huán)境；d)針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的測(cè)試、試驗(yàn)等活動(dòng)，涉及物理性能及使用環(huán)境的精細(xì)化模擬，需部署高性能計(jì)算機(jī)或工作站、服務(wù)器。7.1.3.3環(huán)境管理流程要求企業(yè)針對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品多物理場(chǎng)耦合性能分析時(shí)，考慮兩種或多種物理場(chǎng)（如結(jié)構(gòu)、熱、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等）之間相互作用的分析過程，包括但不限于：a）仿真環(huán)境構(gòu)建計(jì)劃：確定仿真目標(biāo)、物理場(chǎng)類型及其耦合關(guān)系；b）仿真環(huán)境搭建：配置CAE相關(guān)軟件以支持多物理場(chǎng)耦合仿真，設(shè)置高性能計(jì)算或分布式計(jì)算環(huán)境，利用多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行仿真計(jì)算；c）仿真環(huán)境評(píng)測(cè)確認(rèn)：評(píng)估仿真環(huán)境在處理大規(guī)模、復(fù)雜模型時(shí)的計(jì)算效率，檢測(cè)高性能并行仿真計(jì)算結(jié)點(diǎn)間通信能力、結(jié)點(diǎn)內(nèi)讀寫可靠性、結(jié)點(diǎn)計(jì)算效率，并使用軟件自帶的可視化工具查看仿真結(jié)果（如溫度分布、應(yīng)力場(chǎng)、電場(chǎng)等），生成3D圖像幫助分析物理場(chǎng)的分布情況是否符合物理規(guī)律。7.2面向工藝設(shè)計(jì)的仿真環(huán)境管理要求7.2.1概述面向工藝設(shè)計(jì)階段的典型仿真環(huán)境包括但不限于面向產(chǎn)品性能與工藝流程精細(xì)化模擬的仿真環(huán)境管理要求等。7.2.2面向產(chǎn)品性能與工藝流程精細(xì)化模擬的仿真環(huán)境管理要求7.2.2.1適用場(chǎng)景適用于產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)階段的性能分析，以及工藝驗(yàn)證的鍛造、冶金軋制等加工工藝精細(xì)化數(shù)值模擬。7.2.2.2仿真環(huán)境軟硬件需求企業(yè)對(duì)生產(chǎn)制造或產(chǎn)品使用過程中的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度、噪聲、電磁場(chǎng)、多體運(yùn)動(dòng)、疲勞損傷等進(jìn)行精細(xì)化仿真分析活動(dòng)時(shí)，在仿真環(huán)境軟硬件需求包括但不限于：a）部署滿足復(fù)雜計(jì)算需求的高性能計(jì)算機(jī)或工作站、服務(wù)器；b）配備基于有限元法、有限差分法、有限體積或無網(wǎng)格法的CAE計(jì)算軟件和CAE建模與前、后處理軟件等軟件工具；c）針對(duì)加工、鈑金、焊接等工藝仿真，應(yīng)利用CAD，三維數(shù)字模型開發(fā)、驅(qū)動(dòng)和顯示的軟件工具等構(gòu)建軟件環(huán)境，對(duì)有較強(qiáng)沉浸感與互動(dòng)感的需求，還應(yīng)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的仿真環(huán)境等；d）針對(duì)鑄造、鍛壓、增材制造、流程工業(yè)化學(xué)物理特性和加工設(shè)備反應(yīng)等工藝仿真，還應(yīng)構(gòu)建滿足復(fù)雜計(jì)算需求的高性能計(jì)算機(jī)或服務(wù)器和CAE軟件環(huán)境。7.2.2.3環(huán)境管理流程要求企業(yè)針對(duì)工藝流程精細(xì)化仿真時(shí)，對(duì)制造工藝流程的模擬，分析生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，包括但不限于：a）仿真環(huán)境構(gòu)建計(jì)劃：分析工藝流程的特點(diǎn)，包括物料特性、設(shè)備性能、操作條件等，根據(jù)制造過程的實(shí)際情況，將各個(gè)環(huán)節(jié)、設(shè)備和人員進(jìn)行虛擬建模，并確定模型中各個(gè)元素的工藝參數(shù)和性能指標(biāo)；7GB/TXXXX—XXXXb）仿真環(huán)境搭建：購(gòu)置和配置高性能計(jì)算服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件設(shè)施，確保硬件設(shè)施滿足仿真軟件的運(yùn)行要求，根據(jù)實(shí)際工藝流程建立仿真模型；確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性；c）仿真環(huán)境評(píng)測(cè)確認(rèn)：通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性，確認(rèn)模型能夠在不同的操作條件下重現(xiàn)實(shí)際工藝過程。7.3面向生產(chǎn)制造的仿真環(huán)境管理要求7.3.1概述面向生產(chǎn)制造階段的典型仿真環(huán)境包括但不限于面向生產(chǎn)制造的仿真環(huán)境管理要求等。7.3.2面向沉浸交互式工業(yè)流程復(fù)現(xiàn)的仿真環(huán)境管理要求7.3.2.1適用場(chǎng)景適用于面向生產(chǎn)制造過程的裝配仿真、物流仿真，面向維護(hù)保障的仿真，面向試驗(yàn)驗(yàn)證的虛擬測(cè)試仿真等。7.3.2.2仿真環(huán)境軟硬件需求企業(yè)對(duì)有較強(qiáng)沉浸感與互動(dòng)感或較全信息直觀指導(dǎo)需求的制造過程進(jìn)行生產(chǎn)、裝配、物流、測(cè)試仿真活動(dòng)時(shí)，在仿真環(huán)境軟硬件需求包括但不限于：a）部署為用戶提供視覺、聽覺、觸覺沉浸的仿真專用設(shè)備等硬件設(shè)施，包括但不限于圖形生成計(jì)算機(jī)、投影系統(tǒng)和3D顯示器或頭盔顯示器及其他視覺輸出設(shè)備、位置和觸覺跟蹤采集輸入設(shè)備、力信息反饋設(shè)備、體感設(shè)備、聽覺輸入設(shè)備等；b）配備三維模型開發(fā)及仿真運(yùn)行軟件、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備或物理模型驅(qū)動(dòng)及信息交互軟件、現(xiàn)實(shí)工業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、生成三維場(chǎng)景的軟件引擎系統(tǒng)等軟件工具；c）面向產(chǎn)品、裝備的維護(hù)保障與回收，還需根據(jù)實(shí)際需求部署故障案例/運(yùn)維工具等的模型庫(kù)和場(chǎng)景搭建/模型編輯軟件。7.3.2.3環(huán)境管理流程要求企業(yè)針對(duì)沉浸交互式工業(yè)流程復(fù)現(xiàn)仿真時(shí)，通過高度真實(shí)的模擬環(huán)境，身臨其境地進(jìn)行產(chǎn)品交互和體驗(yàn)，包括但不限于：a）仿真環(huán)境構(gòu)建計(jì)劃：確定仿真環(huán)境的目的、仿真內(nèi)容和預(yù)期效果，分析用戶的具體需求，如交互方式、視覺呈現(xiàn)、物理反饋等，選擇合適的沉浸式技術(shù)，如VR、AR、混合現(xiàn)實(shí)（MR）b）仿真環(huán)境搭建：安裝和配置頭戴式顯示器、追蹤系統(tǒng)、交互設(shè)備等硬件，確保所有設(shè)備之間的兼容性和穩(wěn)定性，集成所需的交互邏輯和視覺效果，實(shí)現(xiàn)用戶界面和交互設(shè)計(jì)；c）仿真環(huán)境評(píng)測(cè)確認(rèn)：測(cè)試仿真環(huán)境的基本功能、交互設(shè)備與軟件的協(xié)同性，確保所有交互元素按預(yù)期工作；d）仿真環(huán)境運(yùn)維及升級(jí)改進(jìn)：收集和分析用戶使用數(shù)據(jù)，監(jiān)控仿真環(huán)境的使用情況，不斷優(yōu)化仿真環(huán)境，適時(shí)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。7.4面向生產(chǎn)管理的仿真環(huán)境管理要求7.4.1概述面向生產(chǎn)管理階段的典型仿真環(huán)境包括但不限于面向智能車間布局優(yōu)化的仿真環(huán)境管理要求7.4.2面向智能車間布局優(yōu)化的仿真環(huán)境管理要求8GB/TXXXX—XXXX7.4.2.1仿真環(huán)境軟硬件需求企業(yè)在開展智能車間生產(chǎn)布局、人員調(diào)度、物流配送等仿真活動(dòng)時(shí)，在仿真環(huán)境軟硬件需求包括但不限于：a）部署多計(jì)算結(jié)點(diǎn)、高網(wǎng)絡(luò)配速、高讀寫及存儲(chǔ)能力的內(nèi)存系統(tǒng)等硬件設(shè)施；b）配備為用戶屏蔽計(jì)算結(jié)點(diǎn)眾多、處理器異構(gòu)、存儲(chǔ)層次深、通信方式多樣、系統(tǒng)組件故障等硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的虛擬化中間件等軟件工具；c）部署復(fù)雜的物流仿真、車間級(jí)仿真、企業(yè)級(jí)或跨企業(yè)仿真環(huán)境，應(yīng)支持涉及大批量數(shù)據(jù)交d）部署產(chǎn)線布局仿真、裝配仿真、物流/倉(cāng)儲(chǔ)仿真環(huán)境，應(yīng)利用三維數(shù)字模型的仿真軟件以及虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。7.4.2.2環(huán)境管理流程要求企業(yè)針對(duì)智能車間布局優(yōu)化仿真時(shí)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)字化的模擬與分析，以最小化生產(chǎn)成本和最大化生產(chǎn)效率為目標(biāo)，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，包括但不限于：a）仿真環(huán)境構(gòu)建計(jì)劃：分析車間的現(xiàn)有布局、流程、設(shè)備能力和生產(chǎn)瓶頸，明確仿真環(huán)境需要實(shí)現(xiàn)的功能，如生產(chǎn)線布局、物流路徑優(yōu)化等；b）仿真環(huán)境搭建：利用仿真軟件構(gòu)建車間布局的三維模型，包括生產(chǎn)線、設(shè)備、工作站等，定義生產(chǎn)流程、物流規(guī)則、作業(yè)時(shí)間等參數(shù)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)配置仿真模型的參數(shù)，確保仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性；c）仿真環(huán)境評(píng)測(cè)確認(rèn)：通過仿真運(yùn)行，評(píng)估車間布局的效率、生產(chǎn)線平衡性、物料流等關(guān)鍵性能指標(biāo)，明確仿真模型的適用性和準(zhǔn)確性；d）仿真環(huán)境運(yùn)維及升級(jí)改進(jìn)：定期更新仿真模型，以反映車間實(shí)際情況的變化，持續(xù)優(yōu)化車間布局和流程。7.5面向運(yùn)維保障的仿真環(huán)境管理要求7.5.1概述面向運(yùn)維保障階段的典型仿真環(huán)境包括但不限于高置信度需求的仿真環(huán)境管理要求等。7.5.2高置信度需求的仿真環(huán)境管理要求7.5.2.1適用范圍面向具有高置信度需求的產(chǎn)品或工業(yè)流程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證和產(chǎn)品測(cè)試鑒定的虛擬試驗(yàn)驗(yàn)證等。7.5.2.2仿真環(huán)境軟硬件需求對(duì)制造過程仿真結(jié)果有高可靠性、高置信度需求的企業(yè)，在仿真環(huán)境軟硬件需求包括但不限a）具備包含真實(shí)工業(yè)控制系統(tǒng)、調(diào)壓系統(tǒng)、機(jī)器人/機(jī)械臂在回路等或基于相似原理的物理模型在內(nèi)的專用設(shè)備，以及工控機(jī)、實(shí)時(shí)仿真計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸高可靠實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)施；b）具備驅(qū)動(dòng)上述設(shè)備或硬件運(yùn)行、信息交互及數(shù)據(jù)在線處理的專用軟件、嵌入式開發(fā)工具等軟件工具。7.5.2.3環(huán)境管理流程要求