《智能制造 柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求》征求意見(jiàn)

　　【儀表網(wǎng) 儀表標(biāo)準(zhǔn)】9月16日，無(wú)錫“感知中國(guó)”物聯(lián)網(wǎng)商會(huì)發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《智能制造 柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求》征求意見(jiàn)稿。商會(huì)按照《無(wú)錫“感知中國(guó)”物聯(lián)網(wǎng)商會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)化工作管理辦法》相關(guān)要求，現(xiàn)公開(kāi)征求意見(jiàn)。
 

　　柔性生產(chǎn)是在智能制造的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)市場(chǎng)需求多變和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈而產(chǎn)生的市場(chǎng)導(dǎo)向型的按需生產(chǎn)的先進(jìn)生產(chǎn)方式，其優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)制造企業(yè)的靈活性和應(yīng)變能力，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高設(shè)備利用率和員工勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量。
 

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。參考GB/T 33474–2016 物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)；GB/T 33745–2017 物聯(lián)網(wǎng) 術(shù)語(yǔ)等規(guī)程編制。
 

　　本文件規(guī)定了用于管理控制智能制造柔性生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括以下部分：智能制造柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)、實(shí)體和接口描述；用于智能制造柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的通用要求。本文件適用于智能制造柔性生產(chǎn)管控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署和運(yùn)維。
 

　　目標(biāo)對(duì)象域：
 

　　目標(biāo)對(duì)象域包含智能制造柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中面對(duì)頻繁變化的生產(chǎn)需求需要管控的目標(biāo)對(duì)象，這些目標(biāo)對(duì)象的信息可被傳感器和PLC感知，在少數(shù)情況下它們也可采用執(zhí)行器和PLC控制。在智能制造柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中，目標(biāo)對(duì)象實(shí)體包括五類(lèi)：一類(lèi)為人，主要包括生產(chǎn)裝備部署時(shí)的調(diào)機(jī)人員和實(shí)際生產(chǎn)中的操作人員等；一類(lèi)為機(jī)，主要是指柔性生產(chǎn)過(guò)程中使用的生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)備和工裝；一類(lèi)為料，主要是指組成產(chǎn)品的直接材料和生產(chǎn)過(guò)程的間接材料；一類(lèi)為法，主要指柔性生產(chǎn)的工藝方法；一類(lèi)為環(huán)，主要指生產(chǎn)空間的環(huán)境狀況。
 

　　感知控制域：
 

　　多品種小批量的柔性生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)流程需要經(jīng)常變換，工藝參數(shù)需要頻繁更新，因此目標(biāo)對(duì)象必須具備柔性能力，感知控制域?qū)崿F(xiàn)此功能。感知控制域的實(shí)體分為感知控制類(lèi)實(shí)體、PLC和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。感知控制類(lèi)實(shí)體包括自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀器、標(biāo)識(shí)標(biāo)簽、設(shè)備設(shè)施傳感器和執(zhí)行器、環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器和執(zhí)行器，主要分為傳感器和執(zhí)行器兩類(lèi)。
 

　　傳感器獲取人/機(jī)/料/法/環(huán)有關(guān)實(shí)體特性的信息。傳感器可根據(jù)目標(biāo)對(duì)象域中實(shí)體所需的測(cè)量參數(shù)進(jìn)行選擇。執(zhí)行器可在反饋操作時(shí)改變目標(biāo)對(duì)象實(shí)體的運(yùn)行特性。傳感器和執(zhí)行器可以獨(dú)立或協(xié)作地與目標(biāo)對(duì)象實(shí)體交互。
 

　　PLC是專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，是OT系統(tǒng)中常用的主控裝置，其在擴(kuò)展性和可靠性方面的優(yōu)勢(shì)使其被廣泛應(yīng)用于目前的各類(lèi)工業(yè)控制領(lǐng)域。PLC通過(guò)各種總線接口與智能裝備交互，既可以采集裝備的工作參數(shù)，又可以控制裝備的工作狀態(tài)。PLC是感知控制域中重要的類(lèi)別和實(shí)體，是IT和OT相融合的關(guān)鍵。
 

　　物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是連接感知控制域和其他域的設(shè)備，它還可以將感知控制域中的一個(gè)實(shí)體連接到另一個(gè)實(shí)體。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是提供數(shù)據(jù)處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換、智能分析、決策反饋的邊緣設(shè)備，生成傳感、執(zhí)行、IT和OT網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的控制命令等功能。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行，也可以與其他傳感和執(zhí)行設(shè)備集成。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還可以為受限物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(即存儲(chǔ)、計(jì)算、通信和電源能力有限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備)執(zhí)行安全功能，使用網(wǎng)關(guān)連接到網(wǎng)絡(luò)。
 

　　服務(wù)提供域：
 

　　柔性生產(chǎn)是生產(chǎn)過(guò)程適應(yīng)市場(chǎng)快速變化需求的新型制造方式，服務(wù)提供域提供各種對(duì)接市場(chǎng)需求反饋的應(yīng)用服務(wù)。包括向用戶提供柔性生產(chǎn)管控服務(wù)的實(shí)體，它的目的是承載核心功能、服務(wù)和應(yīng)用程序，將基于物聯(lián)網(wǎng)的智能制造柔性生產(chǎn)管控服務(wù)交付給用戶(例如，人和/或數(shù)字實(shí)體)。
 

　　在服務(wù)提供域中，軟硬件系統(tǒng)/子系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了基本服務(wù)，而且實(shí)現(xiàn)了與業(yè)務(wù)相關(guān)的服務(wù)。服務(wù)提供域的子系統(tǒng)將主要提供基礎(chǔ)服務(wù)和業(yè)務(wù)服務(wù)。基礎(chǔ)服務(wù)包括協(xié)議轉(zhuǎn)換、標(biāo)識(shí)管理、連接管理、用戶管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理、消息路由和規(guī)則引擎。業(yè)務(wù)服務(wù)承載與業(yè)務(wù)相關(guān)的服務(wù)和基于基礎(chǔ)服務(wù)構(gòu)建的智能制造柔性生產(chǎn)管控服務(wù)所需的應(yīng)用程序，包括設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)、工藝參數(shù)優(yōu)化、計(jì)劃分配、執(zhí)行追蹤、急單加產(chǎn)、需求預(yù)測(cè)、庫(kù)存優(yōu)化、倉(cāng)儲(chǔ)優(yōu)化、產(chǎn)銷(xiāo)協(xié)同、運(yùn)輸優(yōu)化、車(chē)間生產(chǎn)和數(shù)字孿生。
 

　　用戶域：
 

　　用戶域包含人類(lèi)用戶和數(shù)字用戶。柔性生產(chǎn)需要設(shè)備之間互相協(xié)作，數(shù)字用戶就是某種類(lèi)型的設(shè)備，它們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口或應(yīng)用程序編程接口與基于物聯(lián)網(wǎng)智能制造柔性生產(chǎn)系統(tǒng)中的其他實(shí)體直接交互。人類(lèi)用戶分為企業(yè)內(nèi)和企業(yè)外用戶。數(shù)字用戶包括終端或設(shè)備，或安裝在智能手機(jī)或智能數(shù)字設(shè)備中的應(yīng)用程序，以及加載在計(jì)算機(jī)上的軟件或網(wǎng)頁(yè)。人類(lèi)用戶包括運(yùn)維人員、操作人員、現(xiàn)場(chǎng)管理人員、企業(yè)管理人員、供應(yīng)方、需求方和管理方。
 

　　運(yùn)維管控域：
 

　　柔性生產(chǎn)的工藝流程變動(dòng)大、設(shè)備加入退出頻繁、用戶接入時(shí)空不限，運(yùn)維管控域?qū)谖锫?lián)網(wǎng)的智能制造柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)和法規(guī)遵從性監(jiān)督，為柔性生產(chǎn)管控服務(wù)及擴(kuò)展應(yīng)用提供運(yùn)行保障。分為運(yùn)營(yíng)維護(hù)和法規(guī)監(jiān)管兩類(lèi)，其中，運(yùn)營(yíng)維護(hù)用于保障柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。法規(guī)監(jiān)管實(shí)體用于保障柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供的各項(xiàng)服務(wù)符合相關(guān)法律法規(guī)。
 

　　資源交換域：
 

　　資源交換域?qū)崿F(xiàn)智能制造柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與供應(yīng)鏈內(nèi)外部系統(tǒng)間信息資源的共享與交換，以及實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息和服務(wù)交換的實(shí)體集合，實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置，按照外部系統(tǒng)處于供應(yīng)鏈的內(nèi)部和外部進(jìn)行分類(lèi)。供應(yīng)鏈內(nèi)部的資源交換系統(tǒng)包括SCM供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、CRM客戶關(guān)系管理系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源管理計(jì)劃系統(tǒng)和PLM產(chǎn)品生命周期管理等。供應(yīng)鏈外部的資源交換系統(tǒng)包括同供應(yīng)鏈有關(guān)的社會(huì)系統(tǒng)，例如交管系統(tǒng)、商務(wù)系統(tǒng)、環(huán)保系統(tǒng)和安監(jiān)系統(tǒng)等。
 

　　數(shù)據(jù)采集：
 

　　感知控制域中的實(shí)體應(yīng)具有獲取柔性生產(chǎn)感知數(shù)據(jù)和將感知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息的能力。傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)中的傳感器獲取數(shù)據(jù)，PLC通過(guò)總線接口獲取智能裝備的工作參數(shù)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)從傳感器節(jié)點(diǎn)和PLC獲取數(shù)據(jù)并傳輸?shù)狡渌颉?br /> 

　　數(shù)據(jù)分析和處理：
 

　　服務(wù)提供域中的相關(guān)實(shí)體采用大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)對(duì)智能制造柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并優(yōu)化反饋控制柔性生產(chǎn)中目標(biāo)對(duì)象實(shí)體的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)分析和處理，可以預(yù)測(cè)柔性生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題和故障并進(jìn)行預(yù)警。