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沈陽鴻宇科技有限公司

【行業(yè)資訊】智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)研究

發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 文章來源:鴻宇科技 瀏覽次數(shù):2124

本文通過分析智能工廠信息化關(guān)鍵技術(shù),圍繞智能工廠價(jià)值鏈的全生命周期,從現(xiàn)場(chǎng)層、管控層、企業(yè)層、平臺(tái)層以及協(xié)同層五個(gè)維度搭建了智能工廠信息化架構(gòu)。通過調(diào)研國(guó)際國(guó)內(nèi)智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀,建立了適合我國(guó)國(guó)情的智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu),同時(shí)針對(duì)我國(guó)智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)的研制工作提出了意見建議。

01 引言

       智能工廠信息化指的是將先進(jìn)的管理思想與技術(shù)手段相結(jié)合,以工廠信息基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通為基礎(chǔ),將企業(yè)內(nèi)部與外部的信息資源進(jìn)行匯聚與整合,實(shí)現(xiàn)研發(fā)、采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息集成與共享,為企業(yè)管理提供決策依據(jù),提高決策的準(zhǔn)確度和有效性,從而提升企業(yè)的管理效率和管理水平。智能工廠信息化包含信息收集、信息交互、信息存儲(chǔ)、信息應(yīng)用、信息系統(tǒng)維護(hù)等內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)貫穿于智能工廠信息化建設(shè)與實(shí)施的整個(gè)過程,是信息化建設(shè)與實(shí)施的依據(jù)和準(zhǔn)繩。一方面,標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)槠髽I(yè)開展智能工廠信息化建設(shè)活動(dòng)提供指導(dǎo)、指明路徑,避免各企業(yè)各行其是而走了彎路;另一方面,標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)槠髽I(yè)開展智能工廠信息化建設(shè)活動(dòng)提供規(guī)范和準(zhǔn)則,保證企業(yè)的信息安全和信息系統(tǒng)的可靠性等。

       自“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略提出以來,我國(guó)開展了各項(xiàng)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作,工信部、國(guó)標(biāo)委聯(lián)合發(fā)布了《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》,提出了智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系[1]。但當(dāng)前智能工廠標(biāo)準(zhǔn)化工作仍處于“摸著石頭過河”的狀態(tài),無法有計(jì)劃、有重點(diǎn)地開展工作。我國(guó)制定了系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通等一系列與智能工廠信息化相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),但目前還沒有完整意義上可以借鑒的智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系,導(dǎo)致這些標(biāo)準(zhǔn)仍處于“孤立”狀態(tài),標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)性不足。此外,企業(yè)對(duì)智能工廠信息化的認(rèn)知程度不同,都以各自的理解開展智能工廠信息化建設(shè)活動(dòng),建設(shè)水平參差不齊。因此,急需開展智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系研究,為智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定提供指導(dǎo),更好地發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)在推進(jìn)智能工廠信息化建設(shè)中的基礎(chǔ)性和引導(dǎo)性作用。


02 智能工廠信息化架構(gòu)

       通過分析智能工廠信息化關(guān)鍵技術(shù),圍繞智能工廠價(jià)值鏈的全生命周期,搭建了“現(xiàn)場(chǎng)層—管控層—企業(yè)層—平臺(tái)層—協(xié)同層”的智能工廠信息化架構(gòu),如圖1所示,每層分工不同,但緊密聯(lián)系、上下交互,通過應(yīng)用各類智能工廠信息化技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,實(shí)現(xiàn)智能工廠的全面信息化管理。智能工廠的全面信息化管理集中體現(xiàn)在人機(jī)料法環(huán)五個(gè)方面,“人”指制造產(chǎn)品的人員,“機(jī)”指制造產(chǎn)品所用的設(shè)備,“料”指制造產(chǎn)品所使用的材料,“法”指制造產(chǎn)品所使用的方法,“環(huán)”指產(chǎn)品制造過程中所處的環(huán)境。


圖1 智能工廠信息化架構(gòu)

       1)現(xiàn)場(chǎng)層。通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通信鏈路等基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)車間網(wǎng)絡(luò)布局,進(jìn)而支持現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通訊功能?,F(xiàn)場(chǎng)工控設(shè)備與系統(tǒng)包含DCS(集散控制系統(tǒng))、PLC(可編程邏輯控制器)、SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))、AGV(自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車)、傳感器、數(shù)控機(jī)床、智能儀表、工業(yè)機(jī)器人等。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與顯示設(shè)備包含移動(dòng)終端(手機(jī)、平板電腦等)、條碼掃描槍、FRID采集機(jī)、電子看板(機(jī)臺(tái)看板、產(chǎn)線看板、車間看板)、大屏監(jiān)控中心等。

       2)管控層。利用MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、PLM(產(chǎn)品全生命周期管理)、WMS(倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng))等信息系統(tǒng),加強(qiáng)對(duì)車間信息的智能管控,連接現(xiàn)場(chǎng)層和企業(yè)層兩個(gè)層級(jí),實(shí)現(xiàn)整體架構(gòu)的互聯(lián)互通。該層級(jí)主要包含工廠建模、生產(chǎn)物流管理和倉(cāng)儲(chǔ)管理等內(nèi)容,其中,工廠建模包含流水線、流轉(zhuǎn)卡、工序工步、設(shè)備機(jī)臺(tái)、工藝參數(shù)、工裝模具等信息;生產(chǎn)物流管理包含監(jiān)控物流運(yùn)行狀況、規(guī)劃運(yùn)輸路線、集貨揀貨等;倉(cāng)儲(chǔ)管理包含貨位編碼、精確定位、流轉(zhuǎn)標(biāo)簽、儲(chǔ)區(qū)規(guī)劃、貨品上架、貨品出庫(kù)等。

       3)企業(yè)層。整合企業(yè)信息管理系統(tǒng),利用ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)、CRM(客戶關(guān)系管理)、SCM(供應(yīng)鏈管理)、CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì))、OA(辦公自動(dòng)化)等軟件系統(tǒng),加強(qiáng)對(duì)技術(shù)、采購(gòu)、銷售、人員、資金的管理,同時(shí),實(shí)現(xiàn)企業(yè)各部門間的協(xié)同辦公[2]。其中,技術(shù)管理包含對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、工藝文件、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面的管理;采購(gòu)管理包含供應(yīng)鏈管理、制定采購(gòu)計(jì)劃、訂貨管理等;銷售管理包含客戶管理、制定銷售計(jì)劃、訂單管理等;人員管理包含對(duì)人員資質(zhì)、績(jī)效考核、崗位職責(zé)等方面的管理;資金管理包含預(yù)算管理、應(yīng)收應(yīng)付賬單管理、成本核算等;協(xié)同辦公包含工作流引擎、流轉(zhuǎn)審批、電子文控等。

       4)平臺(tái)層。平臺(tái)層主要指利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù),構(gòu)建云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、電子商務(wù)平臺(tái)等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),加強(qiáng)企業(yè)信息化管理的集中性、靈活性和同一性,提高企業(yè)整體運(yùn)作效率,幫助企業(yè)快速掌握市場(chǎng)需求、加快產(chǎn)品更新速率,加強(qiáng)企業(yè)與用戶之間的商業(yè)聯(lián)系,提升企業(yè)創(chuàng)新能力和服務(wù)水平。

       5)協(xié)同層。打通供應(yīng)商、客戶、經(jīng)銷商、外協(xié)加工商、第三方物流公司間的信息化渠道,優(yōu)化配置產(chǎn)業(yè)鏈中不同環(huán)節(jié)的資源要素,加強(qiáng)供應(yīng)鏈協(xié)同、研發(fā)協(xié)同、生產(chǎn)協(xié)同和服務(wù)協(xié)同,在產(chǎn)業(yè)鏈中的上下游間形成提質(zhì)、增效、降本的多贏局面。


03 國(guó)內(nèi)外智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)研制現(xiàn)狀

        3.1 國(guó)際智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)研制現(xiàn)狀

       在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)中,智能工廠信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要由自動(dòng)化系統(tǒng)和集成技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC184)、技術(shù)產(chǎn)品文件技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC10)、產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(ISO/TC213)等研究制定,涉及基礎(chǔ)共性、技術(shù)產(chǎn)品文件、信息系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)集成等領(lǐng)域。截止目前,ISO已制定了ISO 15746《自動(dòng)化系統(tǒng)和集成制造系統(tǒng)的高級(jí)過程控制和優(yōu)化能力的集成》、ISO16300《自動(dòng)化系統(tǒng)和集成制造應(yīng)用解決方案的能力單元的互操作性》等系列標(biāo)準(zhǔn)。近幾年,ISO在信息技術(shù)評(píng)價(jià)、企業(yè)評(píng)估、新一代信息技術(shù)等方面,研制了一批標(biāo)準(zhǔn),如ISO/IEC/IEEE 42030-2019《軟件、系統(tǒng)和企業(yè)架構(gòu)評(píng)估框架》標(biāo)準(zhǔn)、ISO/IEC TR 20547《信息技術(shù)大數(shù)據(jù)參考架構(gòu)》系列標(biāo)準(zhǔn)、ISO/DIS 22549《自動(dòng)化系統(tǒng)和集成工業(yè)企業(yè)信息化和工業(yè)化融合的評(píng)估》系列標(biāo)準(zhǔn)、ISO/CD 23247《數(shù)字孿生制造框架》系列標(biāo)準(zhǔn)。

       在國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)中,智能工廠信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要由工業(yè)過程測(cè)量、控制和自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)(IEC/TC65)、無線電通信傳輸設(shè)備技術(shù)委員會(huì)(IEC/TC103)、音頻/視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)電子設(shè)備安全技術(shù)委員會(huì)(IEC/TC108)等研究制定,涉及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)過程測(cè)量和控制、系統(tǒng)和產(chǎn)品的生命周期管理等領(lǐng)域。此外,IEC于2015年成立了信息安全咨詢委員會(huì)(IEC/ACSEC),主要開展智能制造在內(nèi)的信息安全、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)等領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作,協(xié)調(diào)與信息安全、數(shù)據(jù)保護(hù)相關(guān)的活動(dòng)。IEC早在2012年就發(fā)布了IEC TR 62794-2013《工業(yè)過程測(cè)量控制和自動(dòng)化生產(chǎn)過程表示用參考模型(數(shù)字工廠)》標(biāo)準(zhǔn),這也是IEC已發(fā)布的工業(yè)4.0的核心標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)已被IEC/TS 62832-1-2016替代)。目前,IEC正在研制IEC 62541ED3《OPC統(tǒng)一架構(gòu)》、IEC 62769 ED2《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備集成(FDI)》等系列標(biāo)準(zhǔn)。

       ISO和IEC聯(lián)合的信息技術(shù)委員會(huì)(ISO/IEC JTC1),主要開展信息技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作,包括信息采集、標(biāo)識(shí)、處理、安全、傳輸、交換、顯示、管理、組織、存儲(chǔ)和檢索技術(shù),以及系統(tǒng)及工具規(guī)范方面的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化。IEC/TC65與ISO/TC184于2017年聯(lián)合成立了“智能制造參考模型”聯(lián)合工作組(JWG21),旨在制定在世界范圍內(nèi)推行的智能制造統(tǒng)一參考模型[3]。

       在國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)中,智能工廠信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要由信令要求、協(xié)議和測(cè)試規(guī)范研究組(ITU-TSG11)、包括移動(dòng)和下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)在內(nèi)的未來網(wǎng)絡(luò)研究組(ITU-TSG13)、安全研究組(ITU-TSG17)等研究制定,涉及網(wǎng)絡(luò)安全、通信協(xié)議等領(lǐng)域。

       3.2 我國(guó)智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)研制現(xiàn)狀

       在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)中,智能工廠信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要由全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 28)、全國(guó)工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 124)、全國(guó)技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 146)、全國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 159)、全國(guó)信息安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 260)、全國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 485)等研究制定。

       在2010年之前,我國(guó)在開展智能工廠信息化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研制過程中,較多地是將國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),之后,我國(guó)自主研制的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比重逐漸增加。《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2015年版)》的實(shí)施,推進(jìn)了智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作的有序開展,提升了我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研制水平,推動(dòng)了我國(guó)智能工廠信息化建設(shè)進(jìn)程。同時(shí),我國(guó)抓住了新一代信息技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇,研制了GB/T 37700-2019《信息技術(shù)工業(yè)云參考模型》、GB/T 34068-2017《物聯(lián)網(wǎng)總體技術(shù)智能傳感器接口規(guī)范》、20182047-T-339《智能制造虛擬工廠信息模型》(研制中)等一批先進(jìn)適用的標(biāo)準(zhǔn),并努力將部分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)上升為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),大幅提升了我國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)力。此外,我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織根據(jù)智能工廠定制化特點(diǎn),結(jié)合行業(yè)需求,制定了SJ/T 11666.9-2016《制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)規(guī)范第9部分:機(jī)械加工行業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)軟件功能》、YD/T 3597-2019《支持石化行業(yè)智能工廠的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為不同行業(yè)智能工廠信息化建設(shè)提供了規(guī)范和指導(dǎo)。


04 智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)

       4.1 智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)建設(shè)原則

       基于智能工廠信息化架構(gòu),結(jié)合智能工廠相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研制現(xiàn)狀,提出適用于我國(guó)的智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu),并遵循以下原則:

       1)與國(guó)際接軌

       標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)構(gòu)建過程中應(yīng)具有國(guó)際視角,充分吸取與借鑒國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的成果與經(jīng)驗(yàn),積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。

       2)適度前瞻

       智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)應(yīng)能反映信息化技術(shù)的發(fā)展水平,在包容智能工廠信息化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,采用適度前瞻的思路,充分考慮智能工廠信息化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),在為我國(guó)步入智能工廠信息化建設(shè)的企業(yè)提供實(shí)施指南的同時(shí),為我國(guó)智能工廠信息化程度較高的企業(yè)提出發(fā)展方向。

       3)要素齊全

       充分考慮智能工廠信息化建設(shè)中的各有關(guān)環(huán)節(jié),全面涵蓋設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流等過程中涉及的信息要素,提升智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。

       4)動(dòng)態(tài)管理

       智能工廠信息化技術(shù)發(fā)展迅速,提出的標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)應(yīng)體現(xiàn)開放性,采取動(dòng)態(tài)管理的方式,持續(xù)優(yōu)化完善體系結(jié)構(gòu),保證標(biāo)準(zhǔn)體系與智能工廠信息化技術(shù)發(fā)展相協(xié)調(diào)。

       4.2 智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)及組成說明


       如圖2所示,智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)由基礎(chǔ)共性、關(guān)鍵技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用三部分組成。

圖2 智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)

       1)基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)

       基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)包括術(shù)語和定義、符號(hào)和編碼、參考模型、指標(biāo)體系和實(shí)施指南等標(biāo)準(zhǔn),用于解決智能工廠信息化相關(guān)的基礎(chǔ)共性關(guān)鍵問題。術(shù)語和定義標(biāo)準(zhǔn)用于統(tǒng)一智能工廠信息化相關(guān)概念,為其他各部分標(biāo)準(zhǔn)的研制提供支撐;符號(hào)和編碼標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范智能工廠生產(chǎn)和管理各環(huán)節(jié)的產(chǎn)品表達(dá),為智能工廠的數(shù)據(jù)集成、交互共享等奠定基礎(chǔ);參考模型標(biāo)準(zhǔn)用于幫助各方認(rèn)識(shí)和理解智能工廠信息化的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象、邊界、各部分的層級(jí)關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系;指標(biāo)體系標(biāo)準(zhǔn)用于針對(duì)各行業(yè)、企業(yè)和項(xiàng)目等開展智能工廠信息化方面的評(píng)估;實(shí)施指南標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)開展各項(xiàng)智能工廠信息化建設(shè)活動(dòng)提供指導(dǎo)建議。

圖3 關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)子體系

       2)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

       如圖3所示,關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能物流、硬件系統(tǒng)集成、工業(yè)軟件與APP、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)云、商務(wù)服務(wù)等標(biāo)準(zhǔn)。

       智能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)與仿真標(biāo)準(zhǔn)、工藝設(shè)計(jì)與仿真標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)仿真標(biāo)準(zhǔn),用于規(guī)范產(chǎn)品和工藝的設(shè)計(jì)、仿真、優(yōu)化等方面的技術(shù)要求,確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過程的標(biāo)準(zhǔn)化管理。

       智能生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)包括生產(chǎn)計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn),用于規(guī)定智能工廠生產(chǎn)過程中應(yīng)滿足的要求,確保制造過程的智能化、柔性化和敏捷化。生產(chǎn)計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)包括計(jì)劃協(xié)同、計(jì)劃排產(chǎn)、優(yōu)化調(diào)度等標(biāo)準(zhǔn);生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)包括協(xié)同生產(chǎn)、生產(chǎn)過程監(jiān)視、生產(chǎn)過程優(yōu)化、生產(chǎn)績(jī)效分析等標(biāo)準(zhǔn);質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)包括質(zhì)量監(jiān)控、質(zhì)量判定、質(zhì)量追溯、質(zhì)量?jī)?yōu)化等標(biāo)準(zhǔn);設(shè)備運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)包括設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備監(jiān)控、設(shè)備維護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)。

       智能物流標(biāo)準(zhǔn)包括智能倉(cāng)儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和智能配送標(biāo)準(zhǔn),用于指導(dǎo)智能工廠內(nèi)部物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)與管理。智能倉(cāng)儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)包括物料標(biāo)識(shí)、儲(chǔ)位編碼、出庫(kù)入庫(kù)等標(biāo)準(zhǔn),確保倉(cāng)儲(chǔ)物流的高效管控;智能配送標(biāo)準(zhǔn)包括配送路徑規(guī)劃、配送設(shè)備監(jiān)控、配送狀態(tài)跟蹤等標(biāo)準(zhǔn),確保運(yùn)輸物流的精益化 管控。

       硬件系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)包括識(shí)別與傳感設(shè)備集成標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)控機(jī)床與設(shè)備集成標(biāo)準(zhǔn)、人機(jī)交互設(shè)備集成標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)機(jī)器人集成標(biāo)準(zhǔn)和控制系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)等。硬件系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范工廠的硬件設(shè)備及相應(yīng)控制系統(tǒng)的集成與互操作性要求,符合通用接口中特定的功能關(guān)系,確保硬件系統(tǒng)間的信息共享與交互。

       工業(yè)軟件與APP標(biāo)準(zhǔn)包括產(chǎn)品與系統(tǒng)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)與管理標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。產(chǎn)品與系統(tǒng)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范軟件功能、軟件性能、軟件開發(fā)環(huán)境等要求;系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范軟件與硬件之間、軟件與軟件之間的集成與互操作性要求,確保智能工廠不同層級(jí)的信息交互;服務(wù)與管理標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范軟件供應(yīng)商的服務(wù)要求,并指導(dǎo)軟件應(yīng)用企業(yè)進(jìn)行工業(yè)軟件的選型與管理;測(cè)試與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范智能工廠相關(guān)軟件的測(cè)試和評(píng)價(jià)過程,指導(dǎo)相關(guān)方開展軟件測(cè)試和評(píng)價(jià)流程。

       工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)包括網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)識(shí)解析標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等,用于指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建與運(yùn)維。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范企業(yè)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)涉及的協(xié)議、接口等要求;標(biāo)識(shí)解析標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)采集、解析、存儲(chǔ)等方面的要求;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如工業(yè)網(wǎng)關(guān)、工業(yè)交換機(jī)、工業(yè)路由器等)的功能、性能和管理等方面的要求;網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范智能工廠的通信網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)的安全監(jiān)控、防護(hù)、檢測(cè)等方面的技術(shù)要求,以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的技術(shù)要求;測(cè)試與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的測(cè)試和評(píng)價(jià)過程提供指導(dǎo)和依據(jù)。

       工業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)服務(wù)與管理標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn),用于規(guī)范產(chǎn)品全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)的獲取、處理和應(yīng)用過程。數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范數(shù)據(jù)采集范圍、流程、信息載體等要求;數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等標(biāo)準(zhǔn);數(shù)據(jù)服務(wù)與管理標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)訪問等標(biāo)準(zhǔn);數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范數(shù)據(jù)采集、處理、管理過程中采用的安全保護(hù)技術(shù),防止數(shù)據(jù)遭到破壞、惡意更改和泄露。

       工業(yè)云標(biāo)準(zhǔn)包括資源標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),用于指導(dǎo)工業(yè)云平臺(tái)的設(shè)計(jì)、搭建與運(yùn)維,規(guī)范工業(yè)云服務(wù)的部署、供應(yīng)和管理等方面的要求。資源標(biāo)準(zhǔn)包括工業(yè)云平臺(tái)建設(shè)、運(yùn)行與維護(hù)等標(biāo)準(zhǔn);服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)包括工業(yè)云服務(wù)要求、工業(yè)云服務(wù)評(píng)估等標(biāo)準(zhǔn)。

       商務(wù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)包括電子商務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、物流服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),保障制造企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。電子商務(wù)標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范利用電子信息技術(shù)開展商務(wù)活動(dòng)的過程;物流服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范制造企業(yè)與客戶之間利用信息化技術(shù)開展商品流通的過程,這里要和智能物標(biāo)準(zhǔn)流予以區(qū)分,智能物流標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于企業(yè)內(nèi)部材料、產(chǎn)品等的流通;評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范制造企業(yè)利用信息化技術(shù)開展商務(wù)服務(wù)的過程,指導(dǎo)相關(guān)方開展服務(wù)評(píng)價(jià)活動(dòng)。

       3)行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

       行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)包括機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和其他。該部分標(biāo)準(zhǔn)主要指針對(duì)不同行業(yè)專門制定的智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)不具有通用性,只適合在特定行業(yè)中應(yīng)用。

05 結(jié)語

       智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)研制工作涉及的標(biāo)準(zhǔn)化組織較多,建議在國(guó)家層面成立智能制造信息化標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組,整合標(biāo)準(zhǔn)資源,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)相關(guān)工作,加強(qiáng)跨組織、跨地區(qū)之間的合作,加快建立具有科學(xué)性、系統(tǒng)性、適用性和前瞻性的智能工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)體系,確保標(biāo)準(zhǔn)體系與國(guó)際對(duì)接,按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則,推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系實(shí)施,避免相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)、交叉、滯后,保證相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作的有序開展,提升相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有效供給。此外,我國(guó)要積極參與相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作,將更多的我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)提交為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案,深度參與智能工廠信息化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的研制,進(jìn)一步提升我國(guó)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的話語權(quán)和競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

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作者丨機(jī)械科學(xué)研究總院集團(tuán)有限公司 高京 王德成;中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心 張?zhí)O 李海斌
來源丨《制造業(yè)自動(dòng)化》2020年第42卷第5期