ГОСТ Р 57700.37-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения

3 Термины и определения

 

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 адекватность модели: Соответствие модели моделируемому изделию (процессу, явлению) по обоснованному перечню характеристик.

Примечания:

1 Факторы, влияющие на разработку цифровых моделей высокого уровня адекватности изделию:

- квалифицированные кадры (инженеры);

- технологии;

- высокопроизводительные вычислительные системы;

- сроки;

- финансирование.

2 График качественной зависимости адекватности цифровых моделей изделия от различных факторов приведен на рисунке 1.

 

 

- цифровые модели изделия (А₁, А₂, А₃, А₄, А₅);

- адекватность

 

Рисунок 1

 

3.2 валидация модели изделия: Подтверждение адекватности модели моделируемому изделию.

Примечания

1 Валидация модели изделия выполняется для выбранного множества характеристик и заданной степени точности.

2 Определение распространяется на математические, компьютерные, цифровые модели.

 

3.3 валидация программного обеспечения компьютерного моделирования: Подтверждение того, что программное обеспечение компьютерного моделирования в заявленной области применения адекватно с заданной степенью точности выполняет подготовку исходных данных, расчеты и обработку результатов таких расчетов.

Примечания

1 При наличии в составе программного обеспечения компьютерного моделирования методического обеспечения необходимо выполнить его валидацию совместно с программами компьютерного моделирования.

2 Валидацию методического и программного обеспечения необходимо проводить на основе анализа результатов испытаний изделия.

 

3.4 верификация программного обеспечения компьютерного моделирования: Подтверждение того, что программное обеспечение компьютерного моделирования выполняет подготовку исходных данных, расчеты и обработку результатов таких расчетов в соответствии с указанной математической моделью.

Примечание - Верификация программного обеспечения компьютерного моделирования является необходимым условием для его последующей валидации.

 

3.5

 

данные: Информация, обработанная и представленная в формализованном виде для дальнейшей обработки. [ГОСТ 7.0-99, статья 3.2.1.2]

3.6

 

жизненный цикл изделия, жизненный цикл (life cycle): Совокупность явлений и процессов, повторяющаяся с периодичностью, определяемой временем существования типовой конструкции изделия от ее замысла до утилизации или конкретного экземпляра изделия от момента завершения его производства до утилизации. [ГОСТ Р 56136-2014, статья 3.16]

3.7

 

изделие: Предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению в организации (на предприятии) по конструкторской документации. Примечания 1 Изделиями могут быть: устройства, средства, машины, агрегаты, аппараты, приспособления, оборудование, установки, инструменты, механизмы, системы и др. 2 Число изделий может измеряться в штуках (экземплярах). 3 К изделиям допускается относить завершенные и незавершенные предметы производства, в том числе заготовки.   [ГОСТ 2.101-2016, пункт 3.1]

3.8

 

инструментальное программное средство: Программное обеспечение для разработки, проверки, анализа или эксплуатации программы или документации к ней. Примеры: генератор перекрестных ссылок, декомпилятор, драйвер, редактор, программа составления блок-схем, монитор, генератор контрольных примеров, анализатор временных диаграмм. [ГОСТ 33707-2016, пункт 4.434]

3.9

 

испытания: Экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него, при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий. Примечание - Определение включает оценивание и (или) контроль.   [ГОСТ 16504-81, статья 1]

3.10

 

испытательный полигон: Территория и испытательные сооружения на ней, оснащенные средствами испытаний и обеспечивающие испытания объекта в условиях, близких к условиям эксплуатации объекта. [ГОСТ 16504-81, статья 25]

3.11

 

компьютерная модель (электронная модель): Модель, выполненная в компьютерной (вычислительной) среде и представляющая собой совокупность данных и программного кода, необходимого для работы с данными. Примечание - В основе компьютерной модели лежит математическая модель, реализованная в виде программного кода, и данные, определяющие конкретный объект моделирования. Для применения компьютерной модели в процессе моделирования необходимо использовать программное обеспечение компьютерного моделирования и вычислительной техники.   [ГОСТ Р 57700.22-2020, пункт 3.1.3]

3.12

 

компьютерная модель изделия: Компьютерная модель, в которой объектом моделирования является изделие(ия). Примечание - Компьютерную модель разрабатывают при помощи соответствующих программных средств.   [ГОСТ Р 57412-2017, пункт 3.1.10]

3.13

 

компьютерное моделирование изделия: Моделирование, выполненное с использованием компьютерной модели изделия. Примечание - Компьютерное моделирование изделия выполняют с целью получения данных, необходимых для принятия решений в процессах разработки, проектирования, производства, сопровождения эксплуатации и других задач в ходе жизненного цикла изделия.   [ГОСТ Р 57412-2017, пункт 3.1.11]

3.14

 

математическая модель: Модель, в которой сведения об объекте моделирования представлены в виде математических символов и выражений. [ГОСТ Р 57188-2016, статья 2.1.2]

3.15

 

математическое моделирование: Исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения, применения и изучения их математических моделей. Примечание - Процесс математического моделирования можно разделить на пять этапов: первый - формулирование законов, связывающих основные объекты модели; второй - исследование математических задач, к которым приводит математическая модель; третий - верификация модели; четвертый - валидация модели; пятый - последующий анализ модели в связи с накоплением данных об изучаемых явлениях и модернизация модели.   [ГОСТ Р 57188-2016, статья 2.2.3]

3.16 многоуровневая система требований: Иерархическая система взаимосвязанных структур данных, содержащих формализованные требования к изделию и его составным частям.

Примечания

1 В процессе создания цифрового двойника требования верхних уровней декомпозируются, в том числе на целевые показатели и ресурсные ограничения для нижних уровней. Достижение целевых показателей и (или) удовлетворение ресурсным ограничениям всех нижних уровней должно обеспечивать удовлетворение требований более высокого уровня.

2 Частным случаем многоуровневой системы требований является многоуровневая матрица требований (см. 3.22, включая целевые показатели и ресурсные ограничения).

3 Данные, поступающие от эксплуатируемого изделия, используются для уточнения многоуровневой системы требований, доработки цифровых моделей с целью прогнозирования поведения изделия в различных условиях эксплуатации, оптимизации затрат на техническое обслуживание, ремонт, а также для модернизации изделия.

 

3.17

 

модель: Сущность, воспроизводящая явление, объект или свойство объекта реального мира. [ГОСТ Р 57188-2016, статья 2.1.1]

3.18

 

программное обеспечение компьютерного моделирования; ПО КМ: Программы, выполняющие математические расчеты, и программы, предназначенные для подготовки исходных данных, обработки результатов расчета, а также другие вспомогательные программы. Программное обеспечение компьютерного моделирования не является программным обеспечением средств измерений согласно ГОСТ Р 8.654. [ГОСТ Р 57700.2-2017, пункт 3.1.1]

Примечание - ПО КМ позволяет моделировать различные объекты моделирования в соответствии с классификацией (ГОСТ Р 57412 и ГОСТ Р 57700.22), а также содержит в своем составе программные средства для реализации различных сервисных (по отношению к компьютерной модели) функций. Примеры: препроцессор и постпроцессор (по ГОСТ Р 57700.10), программные модули импорта и экспорта моделей, визуализации геометрических моделей, результатов моделирования, цифровых (виртуальных) испытаний, программы составления схем и сценариев.

 

3.19 сертификация программного обеспечения компьютерного моделирования: Форма осуществляемого органом по сертификации подтверждения соответствия программного обеспечения компьютерного моделирования заявленной области применения.

Примечание - При наличии в составе программного обеспечения компьютерного моделирования методического обеспечения необходимо выполнить подтверждение его соответствия заявленной области применения совместно с программами компьютерного моделирования.

 

3.20

 

составная часть изделия; СЧ: Изделие, выполняющее определенные функции в составе другого изделия. Примечание - Понятие "Составная часть изделия" следует применять в отношении конкретного изделия, в состав которого оно входит. СЧ может быть любым видом изделия по конструкторско-функциональным характеристикам (деталь, сборочная единица, комплекс и комплект).   [ГОСТ 2.101-2016, пункт 3.2]

3.21

 

стадия жизненного цикла (life cycle stage): Часть ЖЦ, выделяемая по признакам характерных для нее явлений, процессов (работ) и конечных результатов. [ГОСТ Р 56136-2014, статья 3.17]

3.22

 

требование: Требуемая (ожидаемая) количественная или качественная характеристика или свойство объекта, а также связанные ограничения и условия. [ГОСТ Р 59194-2020, пункт 3.1.21]

Примечание - К требованиям также относятся целевые показатели - величины контролируемых параметров, необходимые для удовлетворения требований к изделию с заданной точностью.

 

3.23 цифровая модель изделия: Система математических и компьютерных моделей, а также электронных документов изделия, описывающая структуру, функциональность и поведение вновь разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на различных стадиях жизненного цикла, для которой на основании результатов цифровых и (или) иных испытаний по ГОСТ 16504 выполнена оценка соответствия предъявляемым к изделию требованиям.

Примечания

1 Цифровая модель создается с использованием ПО КМ и (или) инструментальных программных и иных средств.

2 Цифровая модель должна описывать структуру, функциональность и поведение разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на тех стадиях жизненного цикла, которые установлены в соответствующих технических заданиях.

3 Наполнение и функциональность цифровой модели зависит от стадии жизненного цикла изделия.

4 Оценка соответствия цифровой модели изделия в общем случае включает в себя процедуры верификации и валидации математических моделей по ГОСТ Р 57188, компьютерных моделей и ПО КМ по ГОСТ Р 57700.1, ГОСТ Р 57700.2, ГОСТ Р 57700.24, ГОСТ Р 57700.25.

5 Под электронными документами понимаются электронные документы по ГОСТ 2.001, ГОСТ 3.1001, ГОСТ 3.1102, ГОСТ 19.101, ГОСТ 34.601, ГОСТ Р 58301.

 

3.24 цифровой двойник изделия; ЦД: Система, состоящая из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями.

Примечания

1 Цифровой двойник разрабатывается и применяется на всех стадиях жизненного цикла изделия.

2 При создании и применении цифрового двойника изделия участникам процессов жизненного цикла (по ГОСТ Р 56135) рекомендуется применять программно-технологическую платформу цифровых двойников (см. 6.3).

 

3.25 цифровой (виртуальный) испытательный полигон: Система, в общем случае состоящая из технических средств, программного, методического и организационного обеспечения и квалифицированного персонала, предназначенная для проведения полигонных испытаний как результата исследования свойств цифровой модели (или цифрового двойника) объекта испытаний.

Примечание - Цифровая модель для проведения полигонных испытаний должна обеспечивать испытания объекта в условиях, близких к условиям эксплуатации объекта.

 

3.26 цифровой (виртуальный) испытательный стенд: Система, в общем случае состоящая из технических средств, программного, методического и организационного обеспечения и квалифицированного персонала, предназначенная для проведения стендовых испытаний как результата исследования свойств цифровой модели (или цифрового двойника) объекта испытаний.

3.27 цифровые (виртуальные) испытания: Определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата исследования свойств цифровой модели (или цифрового двойника) этого объекта.

Примечания

1 В настоящем стандарте под объектом испытания подразумевается изделие.

2 В зависимости от вида цифровых (виртуальных) испытаний (см. ГОСТ 16504-81, приложение 2) может быть использован как сам объект испытаний, так и его составные части.

3 Для проведения цифровых (виртуальных) испытаний рекомендуется использовать программно-технологические платформы видов испытаний, определенных ГОСТ 16504.