高速列车生产线数字化建模标准研究

针对高速列车生产线的规划设计、生产仿真和物流仿真等模型的构建，提出了生产线数字化建模的对象、

目前，生产线数字化建模方面的基本情况，一方面，面向不同产品对象的生产线结构形式和组成要素差别很大；另一方面，生产线的设计和规划是一项复杂的工程，耗资较大，从而促使各种生产线的建模与仿真技术快速发展，也导致了生产线建模方法和流程的不统一、不规范等问题。在调研过程中了解到，各个企业率先在生产线的设计阶段采用数字化建模与仿真技术，将生产线的初步布局和规划方案进行虚拟化演示，并将产品的生产计划、节拍时间、工艺规程、物流方案等信息进行输入，通过仿真优化技术对生产线的规划方案和结果进行优化。徐曼菲等[1]针对军工行业数字化生产线大批量、多品种、混线生产模式中存在的排产调度灵活性差，布局限制资源效率发挥、过程状态掌控难等问题，提出适用于军工行业的数字化生产线建模仿真与优化技术方案。面向生产线建模后的不同阶段应用需求，生产线数字化建模的要求也是有所侧重。例如，在生产线布局规划设计中，验证空间位置的需求，所以要求生产线组成的各个对象，应该具有精准的几何外形尺寸、以及对象必要的安全空间信息。

针对高速列车装备生产线，以及不同建模分类和对象，缺少统一的标准规范，以及术语定义，亟需统一的技术规范。例如物理模型包含建模对象形状、尺寸、精度、材料、装配、制造等特征的实体模型。

逻辑模型是对建模对象的行为规则和对象间的影响规则进行描述的模型。仿真模型是仿真使用的数字化描述的集合，一般是物理模型和逻辑模型的组合。生产线建模符合《GB/T 26099-2010 机械产品三维建模通用规则》、《GBT31053 2014 机械产品逆向工程三维建模技术要求》、《GBT 26101-2010 机械产品虚拟装配通用技术要求》等国家的要求，确保生产线所建模型的规范性和科学性。

2. 生产线数字化建模技术研究 2.1. 建模分类及对象架构 如图1 所示，从电子装备生产线的对象体系组织角度对生产线的建模对象进行划分，从生产线的应用阶段、建模对象、模型类型三个方面来规范分类。

1) 生产线对象体系组织分析 生产线组成要素按照具体对象类，分为物理对象、逻辑信息以及仿真结果[2]。物理对象是组成生产线的物理实体，包括产品、设备以及人员，其中产品按照生产线加工路线分成原材料、在制品、成品， 产品的模型按照工艺过程需要按阶段分别建模， 一般可以从CAD 软件格式数据转换使用。

设备按照其用途分为加工设备、物流设备、存储设备以及装配工位，具体有数控机床、机器人、托盘、AGV、立体库以及检验设备。逻辑信息为支撑生产线实际运行或者虚拟仿真所需要的数据信息，包括生产计划、工艺