（編制說(shuō)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(shù)條件（征求意見(jiàn)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(shù)條件》地方標(biāo)準(zhǔn)（工作組討論稿）編制說(shuō)明一、工作簡(jiǎn)況（一）任務(wù)來(lái)源2023年2月，根據(jù)湘市監(jiān)標(biāo)函〔2023〕25號(hào)《湖南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局關(guān)于下達(dá)2023年度第1批地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知》，本標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)正式批準(zhǔn)列入2023年湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)化制定計(jì)劃。項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)技術(shù)歸口。（二）標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)輸機(jī)械生產(chǎn)中，焊接生產(chǎn)的工作量占整機(jī)生產(chǎn)工作量1/3的以上，其質(zhì)量好壞對(duì)整機(jī)質(zhì)量影響很大。焊接技術(shù)作為最重要的連接工藝技術(shù)之一，在機(jī)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(lái)越廣泛的地應(yīng)用。由于焊接過(guò)程中的特點(diǎn)是工作環(huán)境惡劣、工程量大及焊接質(zhì)量要求高等，面對(duì)現(xiàn)代化高技術(shù)產(chǎn)品制造的質(zhì)量、數(shù)量、效率等要求，傳統(tǒng)的手工焊接已經(jīng)不能滿(mǎn)足其要求，全自動(dòng)化焊接、高智能化焊接也隨之成為了現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。國(guó)內(nèi)大部分采用手工電弧焊，只有少數(shù)廠(chǎng)家采用氣體保護(hù)焊，而且一般采用進(jìn)口焊機(jī)和焊絲。國(guó)外對(duì)于框架結(jié)構(gòu)一般采用手工電弧焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，對(duì)筒體件一般采用埋弧自動(dòng)焊或半自動(dòng)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。在焊接過(guò)程中的自動(dòng)化及智能化在降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高焊接質(zhì)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(dòng)跟蹤是自動(dòng)焊接設(shè)備的兩個(gè)主要研究?jī)?nèi)容。由于在實(shí)際焊接過(guò)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(shí)工件的熱變形等因素，經(jīng)常出現(xiàn)焊槍運(yùn)行軌跡偏離焊縫的實(shí)際問(wèn)題，因此焊縫軌跡控制中的自動(dòng)焊縫跟蹤成為焊接自動(dòng)化技術(shù)中的一個(gè)急需解決的問(wèn)題。面向工程機(jī)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(yùn)維孿生”的數(shù)字孿生思想進(jìn)行整線(xiàn)規(guī)劃和驗(yàn)證，主要針對(duì)在焊接車(chē)間中攪拌筒筒體成型過(guò)程中的上件、拼板、卷圓、焊接、壓入、組對(duì)、輸送、在線(xiàn)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集、智能監(jiān)控等過(guò)程，系統(tǒng)主要分為拼板卷圓區(qū)、成型預(yù)裝區(qū)、立式組對(duì)區(qū)、成型筒后段區(qū)等。該系統(tǒng)具備自動(dòng)化程度高、柔性快速焊接、生產(chǎn)效率高、占地面積小、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)。能夠有效地提高攪拌筒焊接生產(chǎn)效率，同時(shí)適應(yīng)不同筒體共線(xiàn)生產(chǎn)，有效提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)線(xiàn)布置成本，滿(mǎn)足當(dāng)前工程機(jī)械行業(yè)的攪拌筒生產(chǎn)需求，同時(shí)是未來(lái)工程機(jī)械智能焊裝生產(chǎn)車(chē)間的發(fā)展趨勢(shì)。本標(biāo)準(zhǔn)課題旨在以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)，促進(jìn)高新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化；將企業(yè)研發(fā)成果和技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為促進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)提升的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)科技成標(biāo)準(zhǔn)化，將湖南省智能制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，不斷推進(jìn)智能制造關(guān)鍵技術(shù)和行業(yè)領(lǐng)先能力打造，引領(lǐng)產(chǎn)品質(zhì)量提升，形成智能制造領(lǐng)域的“湖南標(biāo)準(zhǔn)”模式。二、標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程（一）準(zhǔn)備階段1、成立起草工作組：標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)沙長(zhǎng)泰機(jī)器人有限公司等單位的相關(guān)負(fù)責(zé)人及技術(shù)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(guān)的法律、法規(guī)、規(guī)劃文件，國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，了解其標(biāo)準(zhǔn)化基本情況，完成了標(biāo)準(zhǔn)基本框架的編寫(xiě)，形成標(biāo)準(zhǔn)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(huì)：2023年4月，起草工作組首次會(huì)議成功召開(kāi)，會(huì)議就標(biāo)準(zhǔn)工作組討論稿（第一稿）進(jìn)行研討，明確了標(biāo)準(zhǔn)下一步任務(wù)分工和時(shí)間進(jìn)度安排。2、完善標(biāo)準(zhǔn)工作組討論稿：2023年5月，工作組按照首次會(huì)議紀(jì)要內(nèi)容，對(duì)草案稿提出的意見(jiàn)、建議進(jìn)行了認(rèn)真分析、理解和總結(jié)，與有關(guān)技術(shù)專(zhuān)家開(kāi)展內(nèi)部研討，進(jìn)一步修改形成標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)沙長(zhǎng)泰機(jī)器人有限公司、湖南省智能制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的專(zhuān)家組成的工作組開(kāi)展了研討會(huì)，征求相關(guān)意見(jiàn)，并對(duì)研討結(jié)果認(rèn)真分析并修改完善形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。三、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容（一）編制原則本標(biāo)準(zhǔn)本著科學(xué)性、適用性和可操作性的原則，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》給出的規(guī)則編寫(xiě)。1、科學(xué)性原則本標(biāo)準(zhǔn)的制定符合國(guó)家、省內(nèi)的相關(guān)文件以及國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容及各項(xiàng)指標(biāo)科學(xué)合理。2、適用性原則本標(biāo)準(zhǔn)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(shí)根據(jù)系統(tǒng)工藝特點(diǎn)、工藝裝備水平等條件，合理設(shè)置指標(biāo)，兼顧本行業(yè)的整體技術(shù)水平，提高了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。3、可操作性原則本標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中，以可操作性原則為基礎(chǔ)，將經(jīng)驗(yàn)和成果形成標(biāo)準(zhǔn)，提供可操作的指導(dǎo)。（二）主要內(nèi)容的解釋和說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)共分為6章，分別為范圍，規(guī)范性引用文件，術(shù)語(yǔ)和定義，組成、工作條件、工作流程，技術(shù)要求，試驗(yàn)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(shù)要求、試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于面向工程機(jī)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(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和應(yīng)用。第3章的術(shù)語(yǔ)和定義，提出了六項(xiàng)術(shù)語(yǔ)：1）攪拌筒混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)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(yùn)維孿生”的數(shù)字孿生思想進(jìn)行整線(xiàn)規(guī)劃和驗(yàn)證，主要用于在焊接車(chē)間中實(shí)現(xiàn)攪拌筒筒體成型過(guò)程中的上件、拼板、卷圓、焊接、壓入、組對(duì)、輸送、在線(xiàn)檢測(cè)、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(yù)裝區(qū)、立式組對(duì)區(qū)、成型筒后段區(qū)等。3）攪拌筒智能焊接生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)桁架、機(jī)器人自動(dòng)組對(duì)、機(jī)器人自動(dòng)焊接等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)攪拌筒自動(dòng)化生產(chǎn)的生產(chǎn)線(xiàn)。4）數(shù)字孿生管理系統(tǒng)以攪拌筒智能焊接生產(chǎn)線(xiàn)所屬設(shè)備的設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、質(zhì)量、運(yùn)維等全生命周期數(shù)據(jù)管理需求，打造對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)可進(jìn)行數(shù)字化映射、監(jiān)測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)、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(dòng)導(dǎo)引車(chē)系統(tǒng)AGV具備物料搬運(yùn)能力或操作能力，以輪式（含履帶）移動(dòng)為特征，基于環(huán)境標(biāo)記物或外部引導(dǎo)信號(hào)，沿預(yù)設(shè)線(xiàn)路自主移動(dòng)的設(shè)備。6）軌道式自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)RGV軌道式自動(dòng)導(dǎo)引,有軌穿梭小車(chē)。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(shù)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(dá)到的基本要求，對(duì)系統(tǒng)的一般要求、外觀和結(jié)構(gòu)、功能和性能要求、噪聲要求、安全防護(hù)要求、耐運(yùn)輸性、連續(xù)運(yùn)行要求、可靠性等要求作了對(duì)應(yīng)的規(guī)范，為指導(dǎo)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(shè)計(jì)、制造、選型、性能試驗(yàn)、系統(tǒng)驗(yàn)收提供了依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)充分納入和反應(yīng)了當(dāng)今新技術(shù)、新工藝的先進(jìn)技術(shù)成果，考慮到攪拌筒焊接是采用機(jī)器人進(jìn)行焊接且運(yùn)用了先進(jìn)的數(shù)字孿生技術(shù)，根據(jù)實(shí)際的用戶(hù)需求，對(duì)離線(xiàn)編程、數(shù)字孿生管理系統(tǒng)軟件以及焊接系統(tǒng)中的機(jī)器人焊鉗、點(diǎn)焊精度、焊鉗變壓器水流量等功能做了詳細(xì)要求，用以保證標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性和完整性，同時(shí)確保系統(tǒng)的正常運(yùn)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(yàn)方法主要按照驗(yàn)證技術(shù)要求內(nèi)容提出，同時(shí)遵從國(guó)標(biāo)檢驗(yàn)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(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)效益分析本標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施，將進(jìn)一步規(guī)范面向工程機(jī)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(jī)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(dòng)化、智能化與信息化水平，對(duì)促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義。五、采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況，與國(guó)際、國(guó)內(nèi)同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況本項(xiàng)目尚無(wú)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)于機(jī)器人方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)參考和借鑒了這些標(biāo)準(zhǔn)的部分內(nèi)容和條款。六、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)與相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，沒(méi)有沖突。七、重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中暫未出現(xiàn)重大分歧意見(jiàn)。八、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議建議作為推薦性地方標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，建議發(fā)布之日三個(gè)月后正式實(shí)施。標(biāo)