この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。
www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、ISO/TC 184 技術委員会、オートメーション システムと統合、サブ委員会 SC 4, 産業データによって作成されました。
導入
このドキュメントでは、アバター (デジタル レプリカ) と物理的資産の間で共有または統合される視覚化要素を分析します。このドキュメントでは、デジタル ツインの 3 つのコンポーネント モデル (物理資産、アバター、リアルタイム インターフェイス) が採用され、詳しく説明されています。アバターと物理的資産の間のインターフェースの忠実度の尺度について説明します。
1 スコープ
このドキュメントでは、物理的資産とアバター (物理的資産のデジタル レプリカ) の間のインターフェイスの主要なコンポーネントである視覚化要素を分析します。
2 規範的参照
この文書には規範的な参照はありません。
3 用語、定義、および略語
3.1 用語と定義
この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1.1
管理シェル
有形資産とIoT世界の間の架け橋
3.1.2
資産
経済資源または価値あるもの
3.1.3
アバター
物理的資産のデジタルレプリカ
3.1.4
デジタルツイン
物理的アセット、アバター、インターフェースで構成される複合モデル
3.1.5
忠実度
コピーがソースを再現する精度のレベル
3.1.6
詳細度
3D モデル表現の複雑さは、ビューアから遠ざかるにつれて、またはオブジェクトの重要性、視点と相対的な速度や位置などの他の指標に従って減少します。
3.1.7
物理的資産
現実世界に存在する資産
3.1.8
精度.精度
真の値からの測定偏差とそのばらつき
注記 1: 精度は、真性 (測定結果の真の値への近さ) と精度 (測定の反復性または再現性) で構成されます。
3.1.9
現実
単なる想像上のものではなく、現実または存在するすべてのものの合計または集合体
3.1.10
リアルタイム
指定された時間制約内の応答を保証する
注記 1:多くの場合、「期限」と呼ばれます。
3.1.11
形
色、テクスチャ、マテリアル タイプなどの他のプロパティとは対照的に、オブジェクトまたはその外部境界、アウトライン、または外部表面の形状
3.1.12
STEPモデル
ISO 10303に従って記述された製品モデル
3.1.13
同期
合意に達するか、特定の一連の行動を約束するために、特定の時点で複数のプロセスを結合すること
3.1.14
視覚化
メッセージを伝えるために画像、図、またはアニメーションを作成する技術
3.2 略語
| AI | 人工知能 |
| ar | 拡張現実 |
| CAD | コンピューター支援設計 |
| CAE | コンピュータ支援エンジニアリング |
| CG | コンピューターグラフィックス |
| CPS | サイバーフィジカルシステム |
| DPI | インチあたりのドット数 |
| DTw | デジタルツイン |
| LoD | 詳細度 |
| 3月 | 混合現実と拡張現実 |
| mr | 複合現実 |
| 維持管理 | 運用と保守 |
| P&ID | 配管および計装図 |
| 回転数 | 毎分回転数 |
| VR | バーチャルリアリティ |
| XR | 拡張現実 |
参考文献
| 1 | ISO 10303-46, 産業オートメーション システムと統合 — 製品データの表現と交換 — Part 46: 統合された汎用リソース: 視覚的表現 |
| 2 | 韓国規格 (制定中)、デジタルツインの視覚化要素、KS X 0000, 2019 年 4 月 |
| 3 | パロット、A. およびウォーショー、L.、インダストリー 4.0 とデジタル ツイン - 製造業とその一致、2017 年 5 月 12 日、https: //www2.deloitte.com/insights/us/en/focus/industry で入手可能 -4-0/digital-twin-technology-smart-factory.htm [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 4 | 管理シェルの構造、フランス、イタリア、ドイツの三極の視点、 2018 年 3 月、以下で入手可能: https://www.plattform-i40.de/I40/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/hm-2018-triquarale- coop.pdf?__blob=publicationFile&v=9 [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 5 | デジタル ツインのデータ アーキテクチャ、ISO/TC 184 Ad Hoc Group レポート V1R8, 2019 年 7 月 |
| 6 | Hicks, B.、インダストリー 4.0 とデジタル ツイン: NASA からの重要な教訓、2019 年、以下で入手可能: https://www.thefuturefactory.com/blog/24 [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 7 | Grieves, M.、2014 年。デジタル ツイン: 仮想工場レプリケーションによる卓越した製造、ホワイト ペーパー、1 ～ 7 ページ、2014 年 11 月 |
| 8 | デジタルツインに関する技術動向レポート、ISO/IEC JTC 1 N 14171, 2019-03-26 |
| 9 | CPS, こちらから入手可能: https://publicwiki-01.fraunhofer.de/CIPEdia/index.php/CPS [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 10 | Bagheri, B. およびLee, J.、サイバーフィジカル製造システムの大きな未来、2015 年 9 月、https: //www.designworldonline.com/big-future-for-cyber-physical-manufacturing-systems/ で入手可能[2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 11 | レイテンシとは何か、そしてそれを減らす方法、2018 年 10 月、https: //www.keycdn.com/support/what-is-latency [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 12 | ネットワーク遅延が自動運転車の将来に与える影響、 https: //www.orcad.com/jp/node/6591 [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 13 | ISO 5725-1, 測定方法と結果の精度 (真性と精度) — Part 1: 一般原則と定義 |
| 14 | ISO 23247 (すべての部分) 4 、デジタルツイン製造フレームワーク |
| 15 | ISO/IEC 21858 5 、複合現実 (MAR) コンテンツの情報モデル |
| 16 | Raut, S.、デジタル ツインとは何ですか? 2017 年 6 月、https: //ciowatercooler.co.uk/what-are-digital-twins/ で入手可能 [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 17 | Slater NL, DNV GL, デジタルツインを使用したライブ資産リスク評価のコンセプトを発表、 2019 年 9 月、https: //www.dnvergleich.com/news/dnv-gl-unveils-concept-for-live-asset-risk- で入手可能 評価-using-digital-twins-157142 [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 18 | Kapoor, V.、初心者向けの資産管理シェル (AAS) 、2017 年 9 月 17 日、https: //blogs.sap.com/2017/09/17/asset-administration-shell-aas-for-beginners/ で入手可能[2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 19 | 民間産業と連携したスマートシティ(韓国語)、2019 年 1 月、http: //www.cenews.co.kr/news/articleView.html ?idxno=7356 で入手可能 [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
| 20 | Kim, H.、ワイドベースラインのパノラマ画像シーケンスとデジタルマップを使用したフォトリアリスティック 3D 都市モデリング手法、博士論文、KAIST, 2015 年 5 月 |
| 21 | Lee, H.、デジタル ツインをサポートする 3D 点群モデルの忠実度レベル(韓国語)、修士論文、KAIST, 2019 年 6 月 |
| 22 | ビデオ ファイルの解像度情報、2019 年 11 月、こちらから入手可能: https://support.humblebundle.com/hc/en-us/articles/205166827-Video-File-Resolution-Information?mobile_site=true [2020 年 1 月 4 日にアクセス] |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 184, Automation systems and integration, Subcommittee SC 4, Industrial data.
Introduction
This document analyses visualization elements to be shared or integrated between an avatar (digital replica) and a physical asset. Three component models of the digital twin, which are physical asset, avatar, and realtime interface, are adopted and elaborated in this document. The fidelity measure of the interface between the avatar and the physical asset is discussed.
1 Scope
This document analyses visualization elements that are key components of the interface between the physical asset and the avatar (digital replica of the physical asset).
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms, definitions and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1.1
administration shell
bridge between a tangible asset and the IoT world
3.1.2
asset
economic resource, or something of value
3.1.3
avatar
digital replica of a physical asset
3.1.4
digital twin
compound model composed of a physical asset, an avatar and an interface
3.1.5
fidelity
level of accuracy whereby a copy reproduces its source
3.1.6
level of detail
decrease in complexity of a 3D model representation as it moves away from the viewer or according to other metrics such as object importance, viewpoint-relative speed or position
3.1.7
physical asset
asset which exist in the real world
3.1.8
accuracy
measurement deviation from true value and its scatter
Note 1 to entry: Accuracy consists of trueness (proximity of measurement results to the true value) and precision (repeatability or reproducibility of the measurement).
3.1.9
reality
sum or aggregate of all that is real or existent, as opposed to that which is only imaginary
3.1.10
realtime
guarantee response within specified time constraints
Note 1 to entry: Often referred to as"deadlines".
3.1.11
shape
form of an object or its external boundary, outline, or external surface, as opposed to other properties such as color, texture or material type
3.1.12
STEP model
product model which is described according to ISO 10303
3.1.13
synchronization
joining up of multiple processes at a certain point, in order to reach an agreement or commit to a certain sequence of action
3.1.14
visualization
technique for creating images, diagrams, or animations to communicate a message
3.2 Abbreviated terms
| AI | artificial intelligence |
| ar | augmented reality |
| CAD | computer aided design |
| CAE | computer aided engineering |
| CG | computer graphics |
| CPS | cyber physical system |
| DPI | dots per inch |
| DTw | digital twin |
| LoD | level of detail |
| MAR | mixed and augmented reality |
| mr | mixed reality |
| O&M | operation and maintenance |
| P&ID | piping and instrumentation diagram |
| RPM | revolutions per minute |
| VR | virtual reality |
| XR | extended reality |
Bibliography
| 1 | ISO 10303-46, Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 46: Integrated generic resource: Visual presentation |
| 2 | Korean Standard (under establishment), Visualization elements of digital twins, KS X 0000, April 2019 |
| 3 | Parrott, A. and, Warshaw, L., Industry 4.0 and the digital twin - Manufacturing meets its match, May 12, 2017, available at: https://www2.deloitte.com/insights/us/en/focus/industry-4-0/digital-twin-technology-smart-factory.htm [accessed 4 January 2020] |
| 4 | The structure of the Administration Shell, Trilateral perspectives from France, Italy and Germany, March 2018, available at: https://www.plattform-i40.de/I40/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/hm-2018-trilaterale-coop.pdf?__blob=publicationFile&v=9 [accessed 4 January 2020] |
| 5 | Data architecture of the Digital Twin, ISO/TC 184 Ad Hoc Group report V1R8, July 2019 |
| 6 | Hicks, B., Industry 4.0 and Digital Twins: Key lessons from NASA, 2019, available at: https://www.thefuturefactory.com/blog/24 [accessed 4 January 2020] |
| 7 | Grieves, M., 2014. Digital Twin: Manufacturing excellence through virtual factory replication, White paper, pp.1-7, November 2014 |
| 8 | Technology trend report on Digital Twin, ISO/IEC JTC 1 N 14171, 2019-03-26 |
| 9 | CPS, available at: https://publicwiki-01.fraunhofer.de/CIPedia/index.php/CPS [accessed 4 January 2020] |
| 10 | Bagheri, B., and Lee, J., Big future for cyber-physical manufacturing systems, September 2015, available at: https://www.designworldonline.com/big-future-for-cyber-physical-manufacturing-systems/ [accessed 4 January 2020] |
| 11 | What is latency and how to reduce it, October 2018, available at: https://www.keycdn.com/support/what-is-latency [accessed 4 January 2020] |
| 12 | How network latency affects the future of autonomous vehicles, available at: https://www.orcad.com/jp/node/6591 [accessed 4 January 2020] |
| 13 | ISO 5725-1, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General principles and definitions |
| 14 | ISO 23247 (all parts) 4 , Digital twin manufacturing framework |
| 15 | ISO/IEC 21858 5 , Information model for mixed and augmented reality (MAR) contents |
| 16 | Raut, S., What are Digital Twins? June 2017, available at: https://ciowatercooler.co.uk/what-are-digital-twins/ [accessed 4 January 2020] |
| 17 | Slater N.L., DNV GL unveils concept for live asset risk assessment using digital twins, September 2019, available at: https://www.dnvgl.com/news/dnv-gl-unveils-concept-for-live-asset-risk-assessment-using-digital-twins-157142 [accessed 4 January 2020] |
| 18 | Kapoor, V., Asset Administration Shell (AAS) for beginners, September 17, 2017, available at: https://blogs.sap.com/2017/09/17/asset-administration-shell-aas-for-beginners/ [accessed 4 January 2020] |
| 19 | Smart city together with private sector industry (in Korean), January 2019, available at: http://www.cenews.co.kr/news/articleView.html?idxno=7356 [accessed 4 January 2020] |
| 20 | Kim, H., Photo-realistic 3D city modeling method using wide-baseline panoramic image sequence and digital map, PhD thesis, KAIST, May 2015 |
| 21 | Lee, H., Fidelity levels of 3D point cloud models supporting digital twin (in Korean), MSc Thesis, KAIST, June 2019 |
| 22 | Video file resolution information, November 2019, available at: https://support.humblebundle.com/hc/en-us/articles/205166827-Video-File-Resolution-Information?mobile_site=true [accessed 4 January 2020] |