《制造業(yè)企業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用第1部分 通用要求》 征求意見

　　【儀表網(wǎng) 儀表標準】根據(jù)重慶市首席信息官(CIO)協(xié)會《重慶市首席信息官(CIO)協(xié)會團體標準管理辦法》(渝CIO協(xié)〔2019〕3號)要求，重慶市首席信息官(CIO)協(xié)會組織完成了T/CQCIO 002-2022《制造業(yè)企業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用第1部分 通用要求》團體標準征求意見稿，現(xiàn)面向社會廣泛征求意見。
 

　　針對制造業(yè)企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中面臨的：(1)老舊設(shè)備類型眾多(如傳感器、機器人、儀表、閥門等)，且不具備數(shù)據(jù)采集能力；(2)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)協(xié)議眾多，且各自相對封閉，導(dǎo)致互聯(lián)互通困難；(3)設(shè)備連接量越來越大，連接類型越來越多，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)備管理愈發(fā)重要；(4)設(shè)備數(shù)據(jù)價值密度低，采集、存儲成本高，難以發(fā)揮數(shù)據(jù)有效價值等難題，重慶市首席信息官(CI0)協(xié)會在重慶市經(jīng)濟和信息化委員會、渝北區(qū)經(jīng)濟和信息化委員會、江北區(qū)經(jīng)濟和信息化委員會等指導(dǎo)下，組織制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型企業(yè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢服務(wù)商、數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施服務(wù)商以及行業(yè)專家，編制了《制造業(yè)企業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用》系列團體標準，包括通用要求和汽車制造業(yè)要求系列標準。
 

　　該系列團體標準聚焦制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中面臨的工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用難點、痛點、堵點，以“數(shù)據(jù)上得來，智能下得去，數(shù)據(jù)用得好〞為目標，圍繞基礎(chǔ)要求、設(shè)備數(shù)據(jù)采集要求、數(shù)據(jù)傳輸要求及應(yīng)用平臺建設(shè)等進行了的標準化、規(guī)范化的闡述。
 

　　該系列團體標準充分借鑒了重慶長安汽車股份有限公司、長安福特汽車有限公司、重慶鐵馬工業(yè)集團有限公司、重慶平偉汽車零部件有限公司、重慶奧發(fā)斯智能科技有限公司、重慶昂碼信息科技有限公司、重慶云內(nèi)核智能科技有限公司、北京交通大學(xué)實驗室等在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施案例中的有益經(jīng)驗和做法，并按照可復(fù)制、可操作、可落地的原則進行了總結(jié)和提煉。該系列團體標準可作為離散型制造業(yè)企業(yè)開展設(shè)備數(shù)據(jù)采集、傳輸及應(yīng)用項目建設(shè)的設(shè)計標準、建設(shè)標準、驗收標準。
 

　　本標準參考GB/T 38129-2019 智能工廠 安全控制要求；GB/T 37393-2019 數(shù)字化車間 通用技術(shù)要求；GB/T 26336-2010 工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò) 工業(yè)環(huán)境中的通信網(wǎng)絡(luò)安裝；GB/T 36324-2018 信息安全技術(shù) 工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全分級規(guī)范；GB/T 4754-2017 國民經(jīng)濟行業(yè)分類等規(guī)程編制。
 

　　本標準規(guī)定了制造業(yè)企業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用的標準體系、基礎(chǔ)要求、設(shè)備數(shù)據(jù)采集要求、數(shù)據(jù)傳輸要求、應(yīng)用平臺等內(nèi)容。
 

　　本標準適用于指導(dǎo)制造領(lǐng)域設(shè)備數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用的規(guī)劃、建設(shè)(新建或改建)、驗收和運營。本標準也適用于工業(yè)信息化服務(wù)機構(gòu)、設(shè)備生產(chǎn)商相關(guān)的軟硬件產(chǎn)品開發(fā)、組織實施及咨詢服務(wù)機構(gòu)等。與制造業(yè)企業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用有關(guān)的其他領(lǐng)域亦可參照使用。
 

　　功能安全：
 

　　功能安全是整體安全的一部分，它依賴于一個系統(tǒng)或設(shè)備對其輸入的正確響應(yīng)，從而使整個控制系統(tǒng)正常工作。在現(xiàn)代制造業(yè)工業(yè)生產(chǎn)中，由于設(shè)備繁復(fù)，工藝復(fù)雜，要求整個控制系統(tǒng)不應(yīng)存在安全薄弱環(huán)節(jié),一旦系統(tǒng)中的過程設(shè)備工作不正常，就有可能造成系統(tǒng)的故障，因此功能安全至關(guān)重要。制造業(yè)工業(yè)生產(chǎn)至下而上涉及設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用平臺層三個層次，應(yīng)從這幾個層次充分考慮功能安全體系的設(shè)計。
 

　　——設(shè)備層：包括感知設(shè)備，設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集安全；
 

　　——網(wǎng)絡(luò)層：包括數(shù)據(jù)傳輸過程、系統(tǒng)間通信安全、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定；
 

　　——應(yīng)用平臺層：包括平臺監(jiān)視與控制、實時數(shù)據(jù)存儲與處理安全、信息管理與應(yīng)用安全。
 

　　同時根據(jù)組織對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保密安全的需求，需提供加密技術(shù)或檢驗技術(shù)保障數(shù)據(jù)的完整性、可用性；需基于 TCP 協(xié)議保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中可能造成的重復(fù)傳輸、順序顛倒、數(shù)據(jù)丟失；需基于網(wǎng)絡(luò)帶寬的低使用率及穩(wěn)定性保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r。
 

　　設(shè)備功能安全：
 

　　設(shè)備功能安全，主要指設(shè)備本身具有正常的工作環(huán)境和工作能力，從而能支持連續(xù)生產(chǎn)，并正常、準確地進行數(shù)據(jù)采集和上傳。設(shè)備功能安全應(yīng)滿足以下要求：
 

　　——環(huán)境要求
 

　　a) 若部署在室外，應(yīng)放置于采用鐵板或其他防火材料制作的箱體或裝置中并緊固，箱體或裝置具有透風(fēng)、散熱、防盜、防雷、防雨和防火等能力；
 

　　b) 應(yīng)遠離強電磁干擾、強熱源等環(huán)境，如無法避免應(yīng)及時做好應(yīng)急處置措施，保證設(shè)備正常運行。
 

　　——設(shè)備要求
 

　　a) 應(yīng)符合國家有關(guān)標準規(guī)定的產(chǎn)品安全功能相關(guān)要求；
 

　　b) 宜采用冗余方式部署，避免出現(xiàn)單點故障，保證數(shù)據(jù)采集的高可用性；
 

　　c) 應(yīng)保證緩存以獨立進程的形式運行，提供數(shù)據(jù)緩存、斷點續(xù)傳、斷點預(yù)壓縮功能，保證設(shè)備與服務(wù)器連接中斷時數(shù)據(jù)不丟失，在連接中斷時應(yīng)預(yù)先執(zhí)行服務(wù)端的壓縮算法，降低對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求，避免連接恢復(fù)時大量數(shù)據(jù)對服務(wù)器造成的數(shù)據(jù)沖擊。
 

　　d) 應(yīng)確保具備足夠的供電和正常的工作能力，宜設(shè)置冗余或并行的電力線路為其供電。
 

　　數(shù)據(jù)傳輸功能安全：
 

　　數(shù)據(jù)傳輸功能安全，主要是指數(shù)據(jù)采集后需通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至應(yīng)用平臺層進行存儲、處理等，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的完整性、保密性等。網(wǎng)絡(luò)功能安全應(yīng)滿足以下要求：
 

　　——協(xié)議與數(shù)據(jù)要求
 

　　a) 應(yīng)支持多種工業(yè)設(shè)備協(xié)議，具備對各種非標準協(xié)議的數(shù)據(jù)采集安全機制；
 

　　b) 應(yīng)適配多種通訊鏈路，具備通訊規(guī)約解析、協(xié)議隔離及數(shù)據(jù)安全轉(zhuǎn)發(fā)；
 

　　c) 宜采用校驗或密碼技術(shù)加強數(shù)據(jù)在通信過程中的完整性、保密性。
 

　　——網(wǎng)絡(luò)要求
 

　　a) 應(yīng)合理規(guī)劃設(shè)計網(wǎng)絡(luò)能力，確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)帶寬滿足業(yè)務(wù)高峰期需要；
 

　　b) 應(yīng)提供通信線路、關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件冗余，保證網(wǎng)絡(luò)的高可用性；
 

　　c) 宜通過安全和加密的網(wǎng)絡(luò)保障遠程訪問功能的安全。
 

　　設(shè)備改造安全規(guī)范：
 

　　在組織開展設(shè)備改造工作時，原則上包含但不限于考慮以下安全因素：
 

　　——應(yīng)遵循相關(guān)安全標準要求，以確保不會因為設(shè)備改造而促發(fā)安全事故、質(zhì)量事故以及造成相關(guān)經(jīng)濟損失等；
 

　　——設(shè)備改造涉及強電、弱電線路改造等情況，應(yīng)遵循相應(yīng)的國家標準要求應(yīng)保障設(shè)備在完成改造后能正常運行；
 

　　——設(shè)備改造應(yīng)考慮設(shè)備核心處理器的工作負載情況；
 

　　——設(shè)備改造應(yīng)考慮設(shè)備與 PLC、CNC 等數(shù)據(jù)交互的應(yīng)用安全，主要場景和要求如下：
 

　　a) 現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)采集和 PLC、CNC 等交互的頻率應(yīng)合理控制，以防止工業(yè)網(wǎng)關(guān)對 PLC/CNC 的請求過多，使 PLC、CNC 等負載急劇上升，導(dǎo)致 PLC、CNC 等響應(yīng)變慢，進而影響正常的生產(chǎn)。在此，視組織實際情況需求可對 PLC、CNC 等數(shù)據(jù)采集周期進行適當控制。
 

　　b) 當工業(yè)網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)故障時，不應(yīng)影響設(shè)備的正常運行。工業(yè)網(wǎng)關(guān)應(yīng)與設(shè)備并行工作，盡量避免串行，防止網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)意外情況，從而導(dǎo)致設(shè)備暫停；
 

　　c) 數(shù)據(jù)采集的網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)適當隔離，防止工業(yè)網(wǎng)關(guān)的 IP 地址和工業(yè)生產(chǎn)控制中設(shè)備的 IP 地址沖突，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)過程異常；
 

　　d) 工業(yè)網(wǎng)關(guān)在采用 WIFI 或其它無線方式通信時，應(yīng)確保該無線信號不干擾現(xiàn)場設(shè)備的正常運行。
 

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