智能仓储物流建造数字孪生要求

智能仓储物流建造数字孪生要求1范围本部分了智能建造混凝土预制产线仓储物流数字孪生的术语和定义、一般要求、一般流程、数字孪生制定、数字孪生模型构建、车间物流数字孪生要求、车间仓储数字孪生要求、结果评估和优化要求、数字孪生结果输出等方面的规则。本部分适用于基建工程智能建造领域混凝土预制构件仓储物流数字孪生技术应用。2规范性引用文件下列文件中的通过文中的规范性引用而构成本部分必不可少的条款，其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本部分；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本部分。T/TMAC025—2020智能建造数字孪生车间技术要求T/TMACXXX.1—2021智能建造数字孪生第1部分：生产线规划与布局3术语和定义T/TMAC025—2020、T/TMACXXX.1—2021界定的以及下列术语和定义适用于本部分。3.1智能建造intelligentconstruction应用智能化、信息化技术手段，进行智能规划与、智能装备与施工、智能运维与管理等过程。［来源：T/TMAC025—2020，3.1］3.2数字孪生digitaltwins充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映对应实体装备的全生命周期过程。［来源：T/TMAC025—2020，3.2］3.3混凝土预制构件concreteprecastcomponent在工厂或现场预先生产成型的混凝土构件。［来源：T/TMACXXX.1—2021，3.6］3.4物流logistics1产品从供应地到接受地的流动转移，一般是包装、运输、存储、养护、流通加工、信息处理等环节的有机结合。3.5物流管理logisticsmanagement根据物质资料实体流动的规律，对物流活动进行、组织、指挥、协调、控制和监督。3.6仓储warehousing利用仓库对各类物资及其相关设施设备进行物品的入库、储存、出库的活动。4一般要求混凝土预制构件智能制造过程中的仓储物流数字孪生的一般要求如下：a）以物流过程和仓库实体为基础构建模型。b）模型应合理有效。c）应清晰准确地定义系统资源的各项必要条件。d）物流数字孪生应综合考虑物流活动过程中的各要素，直观体现物流活动。e）仓储数字孪生模型应按统一比例进行缩放，并考虑相关安全功能。f）简化数字孪生模型时，应保留模型基本信息，如逻辑控制信息、通道、路径等。g）数字孪生建模时，可根据假设条件和验证目的取舍要素。在理想状态下，可省去人员的操作影响和故障率信息。5一般流程混凝土预制构件智能仓储物流数字孪生通常包括数字孪生方案制定﹑数字孪生模型构建、数字孪生运行分析、结果评价与优化四个阶段，各阶段工作任务如下:a）数字孪生方案制订：根据数字孪生目标、生产工艺、仓储物流等信息，利用建模工具，规划数字孪生方案。b）数字孪生模型构建：根据数字孪生方案将仓储物流各模型引入数字孪生环境，构建数字孪生模型。c）数字孪生运行分析：将仓储物流数字孪生运行所需的数据输入数字孪生程序，驱动模型运行，输出数字孪生结果，并根据数字孪生结果对方案和模型进行优化调整。d）结果评价与优化：对仓储物流数字孪生结果做出定性或定量评价，并根据评价结果进行优化调整。6数字孪生方案制定6.1数字孪生目标仓储物流数字孪生目标的具体内容应包括但不限于：a）物流布局设计及优化：对生产线设置、生产通道、物流通道、员工通道、参观通道2等布局进行数字孪生优化。b）物料配送方案设计及优化：对物料配送批次、配送路径、往返时间、物料缓存区进出与生产线功能匹配情况等进行数字孪生优化。c）物流资源设计及优化：对物料运转工具的调度、数量及配送通道拥挤度等进行数字孪生优化。d）入库方案设计及优化：对储存货位和装卸机具进行数字孪生优化,保证混凝土预制构件到达后能及时进行入库作业。e）拣货方案设计及优化：根据混凝土预制构件的特性、拣货量、货位等对拣货路径进行优化，规划出最优路径。f）码垛方案设计及优化：根据混凝土预制构件的形状、数量等，对堆码方式和层高进行优化，最大限度利用仓库空间。g）在库管理方案设计及优化：对库内存储的混凝土预制构件的分类及分区规则进行优化。6.2数字孪生平台仓储物流数字孪生平台的具体内容应包括但不限于：a）构建三维模型的软件。b）渲染与处理三维模型的软件。c）物流数字孪生运行分析软件。d）数据管理软件。e）软件集成接口。6.3数字孪生输入6.3.1物流规划信息物流规划信息具体内容应包括但不限于：a）物料配送计划：如物料配送的时间、地点、数量等信息。b）物料运转方式：如平面运转、立体运转。c）物料运转资源：应确定物料运载数量、运转工具及工具调用控制信息等。d）物流运转规则：如物流路径、进出规则﹑配送物料优先等级设置规则、避让/等待规则等信息。6.3.2仓储规划信息仓储规划信息具体内容应包括但不限于：a）仓储方式规划：如平面堆码、立体堆码、托盘储存等。b）仓储分区规划：如收货区、储存区、发货区、残次品区、包装物料区等。c）装卸作业规划：应确定装卸设施设备、装卸工具、装卸路径、装卸监管人员等信息，确保作业安全。d）仓库环境规则：如仓库内的温度、湿度等。36.4数字孪生运行控制仓储物流数字孪生控制的具体内容应包括但不限于：a）设计数字孪生运行的时钟推进，如数字孪生时间与真实时间的比例。b）设计数字孪生运行中的随机因素，如配送车辆故障、物料延迟等。c）做出数字孪生运行中异常情况的预案。d）规划数字孪生结果的评价和验证。e）规划数字孪生目标的优化步骤。7数字孪生模型构建7.1建模对象混凝土预制构件仓储物流数字孪生模型构建的对象通常包括但不限于：a）基础设施模型：如仓库外景、仓库建筑物、辅助设施等。b）物流模型：如物流转运设备、绑扎、限位等。c）通道模型：员工通道、参观通道、物流路径、物流通道安全区域、仓储通道等。d）仓储模型：如仓储位分区、堆码层高、存储养护设备等。7.2建模要求混凝土预制构件智能车间仓储物流数字孪生建模要求应符合T/TMACXXX.1—2021中7.2的规定。7.3模型检查混凝土预制构件智能车间仓储物流数字孪生模型检查要求应符合T/TMACXXX.1—2021中7.3的规定。7.4模型管理混凝土预制构件智能车间仓储物流数字孪生模型管理要求应符合T/TMACXXX.1—2021中7.4的规定。8车间物流数字孪生要求8.1物流模型要求混凝土预制构件智能车间物流数字孪生模型的要求通常应包括但不限于以下内容：a）车间物流数字孪生模型应包括车间布局模型、工艺流程模型、控制系统模型等。b）应设定物流资源数量和对应的运载物料。c）应设定物流资源的相关规则，如等待规则、调度规则等。d）应设定物流资源动线的相关信息。8.2物流数字孪生控制系统配置混凝土预制构件智能车间物流数字孪生控制系统配置的要求通常应包括但不限于以下内容：a）时间控制：确定数字孪生运行的分配规则、时钟推进等。4b）流程控制：确定混凝土预制构件的生产顺序、生产方法和物流运转节拍。c）动线控制：确定物料、人员和设备的运动路径。物流时间应支持通过设定相关参数计算给出。d）异常处理：对数字孪生中的随机因素进行设计，如物料延迟、配送车辆故障等。9车间仓储数字孪生要求9.1仓储模型要求混凝土预制构件智能车间仓储数字孪生模型的要求通常应包括但不限于以下内容：a）车间仓储数字孪生模型应包括车间布局模型、物流动线、控制系统模型等。b）应设定仓储资源数量和对应的运载器械。c）应设定仓储资源的相关规则，如优先规则、调度规则等。d）应设定仓储资源动线的相关信息。9.2仓储数字孪生控制系统配置混凝土预制构件智能车间仓储数字孪生控制系统配置的要求通常应包括但不限于以下内容：a）时间控制：确定数字孪生运行的分配规则、时钟推进等。b）流程控制：确定混凝土预制构件的物流运转节拍、物流动线、码垛、拆垛、养护等的规则。c）动线控制：确定混凝土预制构件、人员和设备的运动路径。d）异常处理：对数字孪生中的随机因素进行设计，如物料延迟、配送车辆故障等。e）安全控制：应对所识别出的每种危险和危险状态进行评估，采取措施消除危险或减小风险，确定设备自动运行区域及安全防护空间实现功能安全。10数字孪生运行分析10.1车间物流分析车间物流分析通常包括以下方面：a）对物流路径的合理性进行分析。b）对物料运载量的合理性进行分析。c）对物流运载节拍的合理性进行分析。d）对物流运载设备的合理性进行分析。e）对调度规则的合理性进行分析。f）对随机因素应急方案的可行性及有效性进行分析。10.2车间仓储分析车间仓储分析通常包括以下方面：a）对仓储布局的合理性进行分析。b）对货物进出路径的合理性进行分析。c）对仓储分区的合理性进行分析。5d）对仓储方式的合理性进行分析。e）对仓储调度规则的合理性进行分析。f）对仓储安全性进行分析。11结果评估和优化要求11.1结果评估混凝土预制构件智能车间物流仓储数字孪生结果评价应符合以下要求：a）数字孪生过程中的物流系统、配送系统、仓储系统和回收系统的规划内容应合理且能满足生产纲领要求，物流通道不得存在拥塞、等待时间过长等情况。b）数字孪生过程中，人员及设备的动线应为避让障碍的最短路径，且应符合相关安全要求。c）数字孪生结果应在满足生产纲领的前提下，确保能够提高生产效率、降低物流成本。11.2优化要求11.2.1物流布局优化混凝土预制构件智能车间数字孪生结果物流布局优化应包括但不限于以下要求：a）优化工序设置及生产线工位。b）优化生产线间缓存区域设置和规则。c）优化各通道设置。11.2.2物料配送方案优化混凝土预制构件智能车间数字孪生结果物料配送方案优化应包括但不限于以下要求：a）优化物料配送批次及配送时间。b）优化物料单次运载数量。c）优化物料配送路径、缓存区进出及存储控制。11.2.3物资运载优化混凝土预制构件智能车间数字孪生结果物流资源优化应包括但不限于以下要求：a）优化运转工具和操作者的数量及调度逻辑。b）优化运转工具的等待规则。c）优化运载方式、速度及路径。11.2.4仓储资源优化混凝土预制构件智能车间数字孪生结果仓储资源优化应包括但不限于以下要求：a）优化仓储容量、人员及设备的配置、物流系统平衡性、物料配送及时性等。b）优化入库、库存、设备及资源利用率等信息，综合评估物流成本。12数字孪生结果输出数字孪生结果输出应符合T/TMACXXX.1‒2021中11.1的规定。6