數(shù)字化車間可靠性通用要求2022-04-15發(fā)布2022-11-01實施國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I前言 V 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 14縮略語 25一般要求 35.1數(shù)字化車間可靠性要求 35.2數(shù)字化車間可靠性信息要求 66數(shù)字化車間可靠性工作項目要求 66.1基本要求 66.2可靠性工作項目 66.3數(shù)字化車間工作流程 77數(shù)字化車間可靠性管理要求 87.1基本要求 87.2制定可靠性工作計劃 87.3對承建方與外協(xié)/外購方的監(jiān)督和控制 87.4可靠性評審 87.5故障管理 88數(shù)字化車間可靠性設(shè)計要求 98.1基本要求 98.2可靠性相關(guān)功能設(shè)計 98.3可靠性設(shè)計方法選擇 8.4典型數(shù)字化車間各功能層次的可靠性設(shè)計要求 9數(shù)字化車間可靠性驗證要求 9.1基本要求 9.2可靠性驗證 10數(shù)字化車間運行可靠性要求 10.1基本要求 10.2可靠性跟蹤與評價 附錄A(資料性)數(shù)字化車間可靠性模型示例 A.1數(shù)字化車間功能結(jié)構(gòu) A.2數(shù)字化車間可靠性框圖 A.3數(shù)字化車間可靠性模型 附錄B(資料性)數(shù)字化車間可靠性設(shè)計準(zhǔn)則編制 ⅡB.1編制可靠性設(shè)計準(zhǔn)則的步驟 B.2某生產(chǎn)線可靠性設(shè)計準(zhǔn)則(例) 附錄C(資料性)數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能設(shè)計 C.1可靠性相關(guān)功能實現(xiàn) C.2可靠性相關(guān)功能設(shè)計 附錄D(資料性)數(shù)字化車間對象可靠性屬性模型 D.1零部件 D.2中間件(在制品) D.3產(chǎn)品 D.4數(shù)字化設(shè)備 D.5數(shù)字化設(shè)備故障記錄 D.6數(shù)字化設(shè)備故障維修記錄 D.7數(shù)字化設(shè)備故障模式模型 附錄E(資料性)數(shù)字化車間設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和可靠性管理案例 E.1概述 E.2機加工設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和可靠性管理需求分析 E.3機加工設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和可靠性管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 附錄F(資料性)可靠性仿真試驗 參考文獻 圖1本文件與其他智能制造相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 圖2數(shù)字化車間可靠性工作流程圖 7圖3數(shù)字化車間工序可靠性模型 9圖A.1數(shù)字化車間體系結(jié)構(gòu)圖 圖A.2數(shù)字化車間功能層次圖 圖A.3數(shù)字化車間功能原理示例圖 圖A.4數(shù)字化車間可靠性框圖 圖A.5數(shù)字化車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)可靠性框圖 圖A.6數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)可靠性框圖 圖C.1數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能實現(xiàn)步驟 圖C.2典型數(shù)字化車間功能結(jié)構(gòu)示意圖 圖C.3數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能需求圖 圖C.4數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能設(shè)計 圖E.1機加工設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和可靠性管理模型框圖 圖E.2機加工設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與可靠性管理系統(tǒng)設(shè)計 表1可靠性定性要求 3表2可靠性特征量 表3運行可靠性定性要求 5表D.1零部件可靠性屬性 表D.2中間件可靠性屬性 Ⅲ表D.3產(chǎn)品可靠性屬性 表D.4數(shù)字化設(shè)備可靠性屬性 表D.5數(shù)字化設(shè)備故障記錄屬性 表D.6數(shù)字化設(shè)備故障處理記錄屬性 表D.7數(shù)字化設(shè)備故障模式屬性模 V本文件按照GB/T1.1—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。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國工業(yè)過程測量控制和自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC124)歸口。本文件起草單位：機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所、舍弗勒(中國)有限公司、廣東利元亨智能裝備股份有限公司、中國石油集團安全環(huán)保技術(shù)研究院有限公司、邁得醫(yī)療工業(yè)設(shè)備股份有限公司、浙江中控技術(shù)股份有限公司、國能智深控制技術(shù)有限公司、北京航空航天大學(xué)、中國科學(xué)院沈陽自動化VI開展數(shù)字化車間可靠性工作的目標(biāo)是保證其持續(xù)生產(chǎn)出滿足要求的合格產(chǎn)品。如果數(shù)字化車間在設(shè)計及工程部署過程中沒有考慮有關(guān)可靠性問題，則可能導(dǎo)致數(shù)字化車間運行不可靠，生產(chǎn)出超過預(yù)期的不良品，造成資源浪費；或系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障，增加維修成本，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，帶來大量的經(jīng)濟損失。因此，在數(shù)字化車間的設(shè)計、工程部署和運行過程中，明確提出數(shù)字化車間的可靠性要求，合理規(guī)定可靠性工作項目，并綜合運用可靠性設(shè)計、試驗和管理等技術(shù)，開展相關(guān)的可靠性工作，以保證數(shù)字化車間的可靠運行。數(shù)字化車間是智能制造的核心組成單元，提升數(shù)字化車間的整體運行可靠性，指導(dǎo)數(shù)字化車間的功能安全建設(shè)和信息安全建設(shè)，亟需相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)范和指導(dǎo)。因此根據(jù)國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南要求，數(shù)字化車間可靠性通用要求、數(shù)字化車間功能安全要求和數(shù)字化車間信息安全要求等基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)都是智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系框架中的一部分，如圖1所示。智能制造智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系框架基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化車間可靠性通用要求數(shù)字化車間信息安全要求數(shù)字化車問功能安全要求安全圖1本文件與其他智能制造相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系1GB/T數(shù)字化車間可靠性通用要求1范圍本文件規(guī)定了數(shù)字化車間的可靠性通用要求，包括可靠性一般要求、可靠性工作項目要求、可靠性設(shè)計要求、可靠性管理要求和可靠性驗證要求等。本文件適用于新建或改造升級的數(shù)字化車間。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2422環(huán)境試驗試驗方法編寫導(dǎo)則術(shù)語和定義GB/T37393—2019數(shù)字化車間通用技術(shù)要求3術(shù)語和定義GB/T2422界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。軟件可靠性softwarereliability軟件在給定條件下、給定時間區(qū)間內(nèi)完成要求功能的能力。設(shè)備綜合效率overallequipmenteffectiveness;OEE用來表現(xiàn)設(shè)備實際的生產(chǎn)能力相對于理論產(chǎn)能的比率。OEE=設(shè)備可用率(AF)×操作表現(xiàn)率(PF)×質(zhì)量合格率(QF)失效率failurerate一個實體(單個元器件或系統(tǒng))的可靠性參數(shù)[λ(t)],即λ(t)dt表示該實體在[0,t]之間未發(fā)生失效情況下，在[t,t+dt]內(nèi)發(fā)生失效的概率。注2:失效率及其不確定度可用傳統(tǒng)的統(tǒng)計學(xué)由現(xiàn)場反饋數(shù)據(jù)估算，在使用壽命期間(即老化后至報廢前)一個簡單項的失效率幾乎等于常量，λ(t)=λ。注4:串聯(lián)項的失效率是每一個項失效率的和。[來源：GB/T20438.4—2017,3.6.16,有修改]2注1:規(guī)定條件包括數(shù)字化車間的環(huán)境條件、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求、潛在接口、人的相互作用、使用和維護條件等。注2:規(guī)定生產(chǎn)任務(wù)包括產(chǎn)品類別及合格率要求、生產(chǎn)工藝流程要求等；為滿足產(chǎn)品合格率要求，數(shù)字化車間應(yīng)具備生產(chǎn)過程可靠性的監(jiān)控能力。數(shù)字化車間為滿足生產(chǎn)可靠性要求而提供的有關(guān)可靠性管理或控制的功能。4縮略語下列縮略語適用于本文件。AOI:自動光學(xué)檢測(AutomatedOpticalInspection)CAPP:計算機輔助工藝過程設(shè)計(ComputerAidedProcessPlanning)CS:總和檢驗碼(Checksum)DNC:計算機數(shù)字控制機床(ComputerNumericalControl)ERP:企業(yè)資源計劃(EnterpriseResourcePlanning)FMEA:失效模式與影響分析(FailureModeandEffectsAnalysis)FME(C)A:故障模式、影響和危害性分析(FailureMode,EffectsandCriticalityAnalysis)FTA:故障樹分析(FailureTreeAnalysis)HR:人力資源(HumanResource)ICT:信息與通信技術(shù)(informationandcommunicationstechnology)MES:制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem)MQTT:消息隊列遙測傳輸(MessageQueuingTelemetryTransport)MTBF:平均故障間隔時間(MeanTimeBetweenFailure)MTTF:平均故障前時間(MeanTimeToFailure)MTTR:平均故障維修時間(MeanTimeToRepair)OPC/UA:OPC技術(shù)/統(tǒng)一架構(gòu)(OLEforProcessControl/UnifiedArchitecture)PDM:產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(ProductDataManagement)PFH:危險失效平均頻率[h-1](averagefrequencyofadangerousfailureperhour)3PLC:可編程序控制器(ProgrammableLogicController)PLM:產(chǎn)品生命周期管理(ProductLifecycleManagement)SCADA:數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SupervisoryControlAndDataAcquisition)SMT:表面貼裝技術(shù)(SurfaceMountedTechnology)SOP:標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序(StandardOperatingProcedure)SPI:串行外設(shè)接口(SerialPeripheralInterface)TCP/IP:傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)協(xié)議(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)THT:穿孔插裝技術(shù)(ThroughHoleTechnology)5一般要求5.1數(shù)字化車間可靠性要求數(shù)字化車間的可靠性是確保數(shù)字化車間能夠連續(xù)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，本文件從定性、定量指標(biāo)以及工作流程等角度規(guī)定了數(shù)字化車間可靠性的通用要求。5.1.2數(shù)字化車間設(shè)計可靠性要求數(shù)字化車間設(shè)計可靠性要求是指數(shù)字化車間設(shè)計和工程部署時需達到的可靠性要求，包括可靠性定性要求和可靠性定量要求。數(shù)字化車間在設(shè)計之初宜考慮其可靠性要求及實現(xiàn)方法，并在其建設(shè)過程中貫徹實施。數(shù)字化車間可靠性要求包括設(shè)計可靠性要求和運行可靠性要求。5.1.2.2數(shù)字化車間可靠性定性要求可靠性定性要求是為獲得可靠的數(shù)字化車間，對其設(shè)計、工程部署及其他方面提出的非量化要求，如簡化、冗余和系統(tǒng)恢復(fù)等?？蛇x用的數(shù)字化車間可靠性定性要求如表1所示，也可根據(jù)數(shù)字化車間不同生產(chǎn)線或關(guān)鍵數(shù)字化設(shè)備提出特有的可靠性定性要求。表1可靠性定性要求序號名稱主要內(nèi)容1余度設(shè)計通過使軟件、設(shè)備、零部件等運行在工作極限范圍內(nèi)并有一定余度，或選擇質(zhì)量等級較高的設(shè)備，或提高數(shù)字化車間產(chǎn)能設(shè)計余度等措施以提高數(shù)字化車間基本任務(wù)可靠性和安全性2環(huán)境防護設(shè)計選擇能抵消或影響環(huán)境作用(如溫度、振動、靜電、防塵等)的設(shè)計方案和設(shè)備，或提出能改變環(huán)境的方案，把環(huán)境應(yīng)力控制在可接受范圍內(nèi)，提高生產(chǎn)可靠性3信息保護與診斷技術(shù)驗等技術(shù)，使正在處理、傳輸或存儲的信息不被破壞和泄露，提高數(shù)字化車間信息可靠性4軟件可靠性設(shè)計通過貫徹軟件工程規(guī)范、采用軟件避錯和容錯技術(shù)、N版本編程法、模塊化法設(shè)計等手段，提高數(shù)字化車間軟件可靠性4表1可靠性定性要求(續(xù))序號名稱主要內(nèi)容5人因工程設(shè)計根據(jù)人因要素及作業(yè)習(xí)慣，通過合理的生產(chǎn)工藝布局和物流設(shè)計，以及防錯、避錯、糾錯、可觀測、可維修等工藝方法，使數(shù)字化車間便于操作和維修保養(yǎng)，提高運行可靠性6簡化設(shè)計通過減少數(shù)字化車間物流環(huán)節(jié)、規(guī)范信息流程、簡化管理要素等手段，以及提高工藝通用化、設(shè)備互換性等要求，提高數(shù)字化車間基本可靠性7確定關(guān)鍵子系統(tǒng)與設(shè)備根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備的重要性和復(fù)雜性，確定關(guān)鍵子系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性要求，并將有限資源用于提高關(guān)鍵子系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性，以提高數(shù)字化車間的費效比8關(guān)鍵子系統(tǒng)或設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控及故障預(yù)測通過對數(shù)字化車間關(guān)鍵子系統(tǒng)或設(shè)備健康管理，實現(xiàn)故障監(jiān)測、預(yù)警、報警等管理功能，并視情采取應(yīng)急處理預(yù)案，提高數(shù)字化車間運行可靠性9系統(tǒng)重組與恢復(fù)技術(shù)在檢測、診斷出故障后，用后援備份模塊替換失效模塊，或者切除失效模塊，改變拓撲結(jié)間運行可靠性冗余技術(shù)用多于一種的途徑來完成規(guī)定的功能，以提高數(shù)字化車間的任務(wù)可靠性和安全性，如硬件冗余、軟件冗余、信息冗余、時間冗余等，提高數(shù)字化車間運行可靠性制定和實施外購軟件或設(shè)備可靠性管理大綱對關(guān)鍵外購、外協(xié)軟件或設(shè)備進行可靠性控制與管理，降低保障費用，提高數(shù)字化車間設(shè)計可靠性制定和貫徹可靠性設(shè)計準(zhǔn)則將可靠性要求及使用中的約束條件轉(zhuǎn)換為設(shè)計邊界，給設(shè)計人員規(guī)定專門的技術(shù)要求和設(shè)計原則，以提高數(shù)字化車間設(shè)計可靠性設(shè)備系統(tǒng)軟件和資料管控對設(shè)備控制器軟件和操作系統(tǒng)等進行在線備份，對設(shè)備資料如圖紙等進行電子化存儲和查閱。以便在設(shè)備故障時能快速準(zhǔn)確的獲取系統(tǒng)備份數(shù)據(jù)和設(shè)備資料，快速解決設(shè)備故障5.1.2.3數(shù)字化車間可靠性定量要求可靠性定量要求是數(shù)字化車間應(yīng)具備的可靠性水平?？蛇x用的可靠性指標(biāo)如表2所示。表2可靠性特征量系統(tǒng)層次可靠性定量要求指標(biāo)系統(tǒng)子系統(tǒng)MTTF、平均致命故障間隔時間、誤操作率、平均維修間隔時間、平均修復(fù)時間、平均不能工作時間、維修度、平均連續(xù)無故障時間、可用度設(shè)備MTBF、可靠度、MTTR或A、MTTF、任務(wù)準(zhǔn)備時間、任務(wù)可靠度、平均致命故障間隔時間、誤操作率、平均維修間隔時間、平均修復(fù)時間、平均不能工作時間、維修度、設(shè)備使用率、平均替換間隔時間、設(shè)備綜合效率、μ軟件失效密度、失效解決率、故障密度、潛在故障率、故障排除率、測試覆蓋率、測試通過率、平均失效間隔時間、有效服務(wù)時間差、累計有效服務(wù)時間、避免宕機率、避免失效率、抵御誤操作率、平均宕機時間、平均恢復(fù)時間、易修復(fù)性、修復(fù)有效率部件MTBF、可靠度、MTTR或A元件λ注：MTBF:平均故障間隔時間；A:可用度；λ:故障率；MTTF:平均故障前時間；MTTR:平均故障維修時間；μ:維修率。5數(shù)字化車間可靠性定量要求應(yīng)符合如下內(nèi)容。a)對新建數(shù)字化車間應(yīng)分析各生產(chǎn)要素(人機料法環(huán)測)對可靠性的影響，如工藝流程、設(shè)備精度、人員技術(shù)水平、物料使用要求等；對于數(shù)字化車間的升級改造，考慮先對現(xiàn)有系統(tǒng)進行可靠性評估。b)在選擇可靠性參數(shù)時，應(yīng)分析數(shù)字化車間及生產(chǎn)任務(wù)特點、復(fù)雜程度及參數(shù)是否能且便于度量等因素。c)在滿足數(shù)字化車間運行任務(wù)成功性和加工精度要求的前提下，選擇的可靠性參數(shù)數(shù)量應(yīng)最少且參數(shù)之間相互協(xié)調(diào)。d)在確定可靠性要求時，應(yīng)同時明確故障判據(jù)和驗證方法。e)在確定數(shù)字化車間可靠性要求時，可單獨提出各子系統(tǒng)或關(guān)鍵設(shè)備的可靠性要求，包括設(shè)備綜合效率等(數(shù)字化車間軟件系統(tǒng)可靠性要求及驗證方法可參考GB/T29832.1、GB/T29832.2);沒有明確規(guī)定子系統(tǒng)或設(shè)備可靠性要求時，可通過可靠性分配的方法確定。5.1.2.4數(shù)字化車間可靠性要求的驗證在確定數(shù)字化車間可靠性要求時，應(yīng)同時明確其驗證方法和驗收準(zhǔn)則。在確定驗證方法時應(yīng)注意以下問題：a)數(shù)字化車間可靠性驗收，應(yīng)模擬數(shù)字化車間實際運行環(huán)境進行，允許利用現(xiàn)有的可靠性數(shù)據(jù)(特別是試驗結(jié)果)通過建模與仿真或其他綜合分析方法，評估數(shù)字化車間的可靠性水平是否符合規(guī)定要求；b)對關(guān)鍵子系統(tǒng)或設(shè)備，具備試驗條件時，可實施可靠性鑒定和驗收試驗；c)可靠性鑒定和驗收試驗應(yīng)以統(tǒng)計方法為基礎(chǔ)，選擇適合的統(tǒng)計試驗方案和環(huán)境條件，環(huán)境條件應(yīng)與數(shù)字化車間要求的環(huán)境條件一致。5.1.3數(shù)字化車間運行可靠性要求數(shù)字化車間投產(chǎn)運行時應(yīng)根據(jù)其運行環(huán)境、操作人員、維護條件及人員水平等綜合因素，提出其運維可靠性要求。數(shù)字化車間運行可靠性定性要求如人員的培訓(xùn)、系統(tǒng)故障應(yīng)急處理及備品備件儲備要求等，如表3表3運行可靠性定性要求序號名稱主要內(nèi)容1操作要求數(shù)字化車間各操作工位段的設(shè)計及操作要求及作業(yè)指導(dǎo)書2人員技能要求數(shù)字化車間工種設(shè)計及操作技能培訓(xùn)要求、培訓(xùn)材料、考核要求等3維護要求數(shù)字化車間的設(shè)計圖紙、設(shè)計說明書、工藝說明書；關(guān)鍵制造設(shè)備的維護要求、維護手冊、備件準(zhǔn)備要求等4應(yīng)急處理說明數(shù)字化車間運行故障分類、故障模式及糾正措施說明5環(huán)境要求數(shù)字化車間運行環(huán)境要求6可靠性信息要求數(shù)字化車間有關(guān)制造裝備、產(chǎn)品的故障信息的收集、分析和處理要求數(shù)字化車間運行可靠性定量要求可根據(jù)數(shù)字化車間可靠性設(shè)計定量要求確定，其可靠性特征量的選擇可參考表2。數(shù)字化車間投入運行后，需有計劃地安排并組織可靠性信息收集分析、運行可靠性評估與改進等工作，確認(rèn)及優(yōu)化數(shù)字化車間的可靠性水平。65.2數(shù)字化車間可靠性信息要求數(shù)字化車間可靠性信息包括數(shù)字化車間在論證、設(shè)計、工程部署和運行期間開展的各項可靠性工作中所產(chǎn)生的有關(guān)系統(tǒng)及設(shè)備可靠性的各種數(shù)據(jù)，可以是數(shù)字、圖表、符號、文字和曲線等。數(shù)字化車間可靠性信息要求主要包括：a)數(shù)字化車間的可靠性信息應(yīng)作為數(shù)字化車間信息管理的重要內(nèi)容；b)應(yīng)明確數(shù)字化車間在設(shè)計、工程部署、調(diào)試和運行過程中對可靠性信息的要求，并將可靠性信息的收集、記錄、分析、處理和反饋等納入數(shù)字化車間信息管理系統(tǒng)；c)有關(guān)數(shù)字化車間的可靠性信息應(yīng)建立有關(guān)信息模型，信息模型的建立可參考GB/T20720.2。6數(shù)字化車間可靠性工作項目要求6.1基本要求數(shù)字化車間的結(jié)構(gòu)模型應(yīng)以GB/T37393—2019中第5章作為基礎(chǔ)。明確數(shù)字化車間可靠性要求后，應(yīng)根據(jù)其可靠性要求及驗證要求，選擇并確定其可靠性工作項目，細化可靠性工作流程，明確數(shù)字化車間在實現(xiàn)過程中的可靠性工作目標(biāo)及考核方法。應(yīng)按照數(shù)字化車間實際需求選擇可靠性工作項目，用可接受的生命周期費用實現(xiàn)規(guī)定的可靠性要求。6.2可靠性工作項目6.2.1可靠性工作項目范圍a)可靠性管理：制定可靠性工作計劃；對承建方與外協(xié)/外購方的監(jiān)督與控制；可靠性評審；故障審查及組織等?？煽啃怨芾砉ぷ黜椖康倪x擇參考第7章。分析；耐久性分析；采購件及設(shè)備的選擇與控制；確定可靠性關(guān)鍵分系統(tǒng)及設(shè)備；潛在回路分析；系統(tǒng)維修保障性分析；信息一致性分析；冗余設(shè)計分析；軟件容錯設(shè)計等?？煽啃栽O(shè)計工作項目的選擇參考第8章。c)可靠性驗證：可靠性鑒定驗收試驗；仿真分析；可靠性驗證與評價等。可靠性驗證工作項目的選擇參考第9章。6.2.2可靠性工作項目的選擇數(shù)字化車間可靠性工作項目的選擇取決于其可靠性要求、采用的技術(shù)及具體工程部署，考慮的主要因素有：a)數(shù)字化車間可靠性定性、定量要求；b)制造產(chǎn)品的復(fù)雜度和質(zhì)量要求；c)數(shù)字化車間的新技術(shù)含量；d)數(shù)字化車間工程部署技術(shù)復(fù)雜程度和可靠性水平；e)費用、進度及所處的階段等。6.2.3可靠性工作項目的確定要求應(yīng)優(yōu)先選擇經(jīng)濟有效的可靠性工作項目，確定可靠性工作項目的因素包括：人員要求、可靠性策略、維護策略、數(shù)字化車間工程部署過程管理與控制策略和數(shù)字化車間運行可靠性管理策略等。a)人員要求，如：管理人員主導(dǎo)成立項目推進小組；創(chuàng)建數(shù)字化車間可靠性管理計劃，并設(shè)定各控7員之間的溝通等。b)可靠性策略，如：數(shù)字化車間可靠性模型及分配研究；數(shù)字化車間可靠性維護規(guī)劃與定期檢修設(shè)計等。c)維護策略，如：對設(shè)計缺陷采用重新設(shè)計；對不滿足可靠性要求的設(shè)備重新選型等。d)數(shù)字化車間工程部署過程管理與控制策略，如：采購滿足可靠性要求的設(shè)備及子系統(tǒng)；核心關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)具備精確技能，能遵從、平衡和緊跟；對設(shè)備精準(zhǔn)操作應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程；對設(shè)備的維護要有準(zhǔn)確的措施等。e)數(shù)字化車間運行可靠性管理策略，如：對制造系統(tǒng)能夠進行失效原因分析；跟蹤關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI);精煉策略等檢測與改進。6.2.4可靠性工作與其他相關(guān)工作的協(xié)調(diào)可靠性工作應(yīng)與其他相關(guān)工作相協(xié)調(diào)，主要包括：a)可靠性工作應(yīng)與安全性等相關(guān)工作相協(xié)調(diào)，結(jié)合開展以減少重復(fù)；b)從可靠性工作獲得的信息應(yīng)能夠滿足有關(guān)安全性等工作的輸入要求，在設(shè)計過程中，應(yīng)明確這些接口關(guān)系，例如，與安全性規(guī)定的各項工作的關(guān)系。6.2.5可靠性工作項目的評審需對選擇的可靠性工作項目進行評審，并確保其實施能使得數(shù)字化車間的可靠性要求實現(xiàn)。6.3數(shù)字化車間工作流程確定可靠性工作項目后，應(yīng)按照有關(guān)工作流程開展可靠性工作。數(shù)字化車間可靠性工作流程可參考圖2?？煽啃怨ぷ髁鞒炭煽啃怨ぷ髁鞒炭煽啃砸蠹胺治隹煽啃砸笤uji可袋性：作項月確定可靠性工作項日和日標(biāo)可靠竹設(shè)計與再設(shè)計可靠性設(shè)計評審系統(tǒng)集成及n靠性設(shè)備、分系統(tǒng)等的可靠性驗證與評價系統(tǒng)運行初期可靠性跟蹤與評價訂靠性驗收可靠性設(shè)計(第8章)可靠性管理(第7章)可靠性驗江(第9章)圖2數(shù)字化車間可靠性工作流程圖87數(shù)字化車間可靠性管理要求7.1基本要求應(yīng)針對數(shù)字化車間可靠性要求的實現(xiàn)過程進行可靠性管理規(guī)劃，并開展可靠性管理工作，以保證數(shù)字化車間在設(shè)計、工程部署和運行各階段的工作效果能滿足其可靠性要求。可靠性管理工作的重點是影響數(shù)字化車間可靠性水平的關(guān)鍵子系統(tǒng)和設(shè)備，以及影響產(chǎn)品生產(chǎn)可靠性的關(guān)鍵工藝流程及設(shè)備。數(shù)字化車間的可靠性管理技術(shù)有制定可靠性工作計劃、對承建方與外協(xié)/外購方的監(jiān)督和控制、可7.2制定可靠性工作計劃制定可靠性工作計劃的目的是為了有計劃地組織、協(xié)調(diào)、實施和檢查數(shù)字化車間的可靠性工作，以實現(xiàn)規(guī)定的可靠性要求?？煽啃怨ぷ饔媱澋膬?nèi)容可包括：——數(shù)字化車間合同計劃開展的可靠性工作項目，包括承建方自行安排的可靠性工作項目；——可靠性工作的管理機構(gòu)、組織職能和權(quán)限；——可靠性工作相互協(xié)調(diào)和共用與傳遞信息的說明；——數(shù)字化車間可靠性工作的進度安排；——相應(yīng)的保證條件與資源等。7.3對承建方與外協(xié)/外購方的監(jiān)督和控制對承建方與外協(xié)/外購方的監(jiān)督和控制的目的是通過各種工作途徑和工作方式，對承建方與外協(xié)/外購方的可靠性工作進行及時、有效的監(jiān)督和控制，確保數(shù)字化車間的設(shè)計、設(shè)備采購、工程部署均能滿足可靠性要求。監(jiān)督與控制的主要內(nèi)容是可靠性相關(guān)工作的實施及效果，內(nèi)容可包括：——可靠性定量與定性要求及驗證方法；——可靠性工作項目的要求；——可靠性工作實施效果；——對外協(xié)/外購設(shè)備與軟件的管理和控制；——參加承建方設(shè)計評審、工程部署效果評審的規(guī)定等。7.4可靠性評審可靠性評審的目的是通過評審及早發(fā)現(xiàn)數(shù)字化車間設(shè)計和工程部署中存在的問題并采取有效措施，以確保可靠性工作按預(yù)定的技術(shù)與管理要求進行，并能夠達到規(guī)定的可靠性要求。數(shù)字化車間可靠性評審分可靠性工作項目評審、可靠性工作計劃評審、設(shè)計評審、外協(xié)/外購設(shè)備與軟件的可靠性評審、工程部署可靠性評審、運行初期可靠性評審等。各評審工作的設(shè)計和實施，可參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行。7.5故障管理故障管理的目的是通過建立有關(guān)故障處理機制，防止故障重復(fù)出現(xiàn)，從而保證數(shù)字化車間可靠性。故障管理包括建立故障管理組織，故障的收集、分析、糾正方法和流程，并納入數(shù)字化車間的信息管理。9GB/T41392—20228數(shù)字化車間可靠性設(shè)計要求8.1基本要求應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟和技術(shù)水平等條件，針對數(shù)字化車間可靠性要求的實現(xiàn)，在其方案設(shè)計、工程部署和投入運行等過程中，選擇相應(yīng)的可靠性設(shè)計技術(shù)，開展可靠性設(shè)計工作。數(shù)字化車間可靠性設(shè)計時，需考慮數(shù)字化生產(chǎn)信息透明化、不良品的控制和統(tǒng)計分析、工藝路線的自動控制和生產(chǎn)設(shè)備的實時狀態(tài)監(jiān)控等功能。數(shù)字化車間可靠性設(shè)計技術(shù)包括：可靠性相關(guān)功能設(shè)計、制定并實施可靠性設(shè)計準(zhǔn)則、可靠性建模、可靠性預(yù)計、可靠性分配、FME(C)A分析、FTA分析等。數(shù)字化車間可靠性建模可參考附錄A,制定可靠性設(shè)計準(zhǔn)則可參考附錄B。8.2可靠性相關(guān)功能設(shè)計可靠性相關(guān)功能設(shè)計主要包括生產(chǎn)工序數(shù)字化可靠性設(shè)計、工藝流程數(shù)字化可靠性設(shè)計和關(guān)鍵數(shù)字化設(shè)備健康管理設(shè)計等。生產(chǎn)工序數(shù)字化可靠性設(shè)計應(yīng)分析人、機、料、法、環(huán)、測等因素對生產(chǎn)工序質(zhì)量的影響，并建立數(shù)字化模型。數(shù)字化車間工序可靠性參考模型如圖3所示。技能及培訓(xùn)技能及培訓(xùn)操作規(guī)程情緒管理等可靠運行維護保養(yǎng)運行保障性等采購存儲加工等工藝過程監(jiān)管工藝及流程效果分析等環(huán)境及控制等檢測方法等人機料法壞測生產(chǎn)工序可靠性模型圖3數(shù)字化車間工序可靠性模型工藝流程數(shù)字化可靠性設(shè)計應(yīng)分析前后工序之間銜接、測試標(biāo)準(zhǔn)、檢驗條件以及時間頻率等因素影響、前后工序質(zhì)量控制要點等，并建立相關(guān)數(shù)字化控制流程。關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)字化設(shè)備健康管理應(yīng)包括設(shè)備的故障模式、故障原因及故障影響等，并對關(guān)鍵影響參數(shù)進行實時監(jiān)測，必要時可通過設(shè)計預(yù)警或緊急停車等功能，避免因設(shè)備故障造成生產(chǎn)不良后果?？煽啃韵嚓P(guān)功能設(shè)計應(yīng)結(jié)合數(shù)字化車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能設(shè)計進行，其設(shè)計過程包括需求分析、功能設(shè)計和功能符合性測試等，可參考附錄C。產(chǎn)品及其相關(guān)原材料與中間件、數(shù)字化設(shè)備等可靠性相關(guān)模型設(shè)計應(yīng)綜合其數(shù)字化模型考慮，其可靠性相關(guān)模型設(shè)計可參考附錄D;其數(shù)字化模型的屬性與描述可參考GB/T20720.2?？煽啃韵嚓P(guān)功能數(shù)據(jù)流模型設(shè)計可參考GB/T20720.1。8.3可靠性設(shè)計方法選擇數(shù)字化車間可靠性設(shè)計方法選擇基本要求：——在需求分析時，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和可靠性管理要求，提出數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能設(shè)計——在方案論證時，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)及數(shù)據(jù)，綜合利用可靠性框圖分析、可靠性建模、可靠性預(yù)計、可靠性分配等技術(shù)，以論證數(shù)字化車間可靠性要求是否可實現(xiàn)；——在設(shè)計之初，需制定數(shù)字化車間可靠性設(shè)計準(zhǔn)則，以指導(dǎo)其可靠性設(shè)計，如：生產(chǎn)環(huán)境要求、信息存儲要求、軟件及關(guān)鍵設(shè)備選型要求、系統(tǒng)重組與恢復(fù)要求等；——在設(shè)計過程中，需根據(jù)數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能設(shè)計要求開展可靠性相關(guān)功能設(shè)計；應(yīng)貫徹實施數(shù)字化車間可靠性設(shè)計準(zhǔn)則，并綜合利用可靠性建模、可靠性分配、可靠性預(yù)計等技術(shù)，以分析數(shù)字化車間的設(shè)計是否滿足可靠性要求；對關(guān)鍵子系統(tǒng)和設(shè)備可選擇FME(C)A分析、FTA等技術(shù)開展可靠性設(shè)計分析。注1:若某些軟件或設(shè)備因制造條件所限，無法確認(rèn)其滿足數(shù)字化車間可靠性要求時，采用第三方對軟件或設(shè)備開展可靠性評價工作，以確保其滿足可靠性設(shè)計準(zhǔn)則要求。注2:若數(shù)字化車間的設(shè)計無法滿足可靠性要求時，修改數(shù)字化車間的可靠性要求，或通過如加強運行維護等措施來彌補。注3:對數(shù)字化車間的改進，考慮數(shù)字化車間的薄弱環(huán)節(jié)，如關(guān)鍵子系統(tǒng)、關(guān)鍵設(shè)備等。8.4典型數(shù)字化車間各功能層次的可靠性設(shè)計要求8.4.1典型數(shù)字化車間的功能層次典型數(shù)字化車間的功能層次劃分可參考A.1,應(yīng)對數(shù)字化車間MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性設(shè)計提出相應(yīng)的分析要求和關(guān)聯(lián)量指標(biāo)。8.4.2數(shù)字化車間MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))系統(tǒng)可靠性分析要求和關(guān)聯(lián)量指標(biāo)數(shù)字化車間MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))系統(tǒng)可分別對車間層級和產(chǎn)線層級進行生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、過程控制、數(shù)據(jù)追溯、數(shù)據(jù)分析和生產(chǎn)可視化管理，應(yīng)實時監(jiān)控基于OEE的車間及產(chǎn)線生產(chǎn)指標(biāo)和基于OEE的設(shè)備性能指標(biāo)。設(shè)備管理應(yīng)采集設(shè)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、產(chǎn)出數(shù)據(jù)、故障信息數(shù)據(jù)等進行準(zhǔn)確的OEE計算。工藝管理應(yīng)統(tǒng)一管理機器參數(shù)，核心產(chǎn)線工藝流程。數(shù)據(jù)追溯應(yīng)實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)追溯、產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)追溯、生產(chǎn)工藝參數(shù)追溯、產(chǎn)品來料的精確和批次追溯等。數(shù)據(jù)分析和可視化管理應(yīng)實現(xiàn)從設(shè)備、產(chǎn)線到車間級的數(shù)據(jù)分析和可視化。OEE分析應(yīng)單獨分析設(shè)備可用率(AF),操作表現(xiàn)率(PF)和質(zhì)量合格率(QF)。以上數(shù)據(jù)應(yīng)從設(shè)備控制器中獲取，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。8.4.3數(shù)字化車間控制系統(tǒng)可靠性分析要求和關(guān)聯(lián)考量指標(biāo)數(shù)字化車間控制系統(tǒng)可靠性分析要求如下所示。a)控制系統(tǒng)的故障率要求，應(yīng)依據(jù)數(shù)字化車間生產(chǎn)線的可靠性要求通過可靠性分配的方法確定選用的控制系統(tǒng)故障率要求。控制系統(tǒng)按實際配置的故障率應(yīng)滿足分配的故障率要求。b)控制系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性要求，控制系統(tǒng)應(yīng)申明電磁兼容特性、防腐蝕特性、儲運及運行溫度范圍、抗振動特性滿足數(shù)字化工廠的實際環(huán)境。c)控制系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測，控制系統(tǒng)應(yīng)提供故障診斷，發(fā)生軟硬件故障時能通過指示燈或軟件實時報警。應(yīng)具備故障記錄和歷史查詢能力。d)控制系統(tǒng)故障裕度要求，對連續(xù)生產(chǎn)要求高的場合應(yīng)采用控制系統(tǒng)的冗余。高要求的控制系統(tǒng)的電源、通信總線、控制器、通信接口模塊、I/O模塊應(yīng)支持冗余。一旦工作模塊發(fā)生故障，應(yīng)能自動切換到備用模塊工作。需連續(xù)運行的控制系統(tǒng)的所有模塊應(yīng)支持在線插拔、更換。e)控制系統(tǒng)備件管理要求，管理控制系統(tǒng)的備品備件以達到設(shè)計的MTTR時間要求。f)控制系統(tǒng)應(yīng)提供設(shè)備狀態(tài)(自動、故障、等待等)、設(shè)備產(chǎn)出、故障信息等數(shù)據(jù)，并可根據(jù)通過接口供其他系統(tǒng)采集。8.4.4數(shù)字化車間關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可靠性分析要求和關(guān)聯(lián)考量指標(biāo)數(shù)字化車間設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和可靠性管理案例參考附錄E,數(shù)字化車間的關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性分析要求包括：a)完整性要求，應(yīng)涵蓋設(shè)備運行狀態(tài)和故障狀態(tài)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣周期、采樣長度，應(yīng)滿足設(shè)備狀態(tài)分析的需求；饋和決策等各階段的時延應(yīng)與設(shè)備生產(chǎn)工藝流程的時間響應(yīng)需求一致；c)準(zhǔn)確性要求，應(yīng)能保證準(zhǔn)確反映關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)信息，可通過數(shù)據(jù)自動化收集、數(shù)據(jù)清洗、規(guī)整、據(jù)的采集、分析等過程及軟硬件接口的設(shè)置應(yīng)不干擾控制系統(tǒng)，不對設(shè)備正常的運行產(chǎn)生影響；e)環(huán)境適應(yīng)性要求，關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計應(yīng)滿足生產(chǎn)場合電磁兼容性、防腐蝕特性、抗振特性和運行及存儲的溫濕度等環(huán)境適應(yīng)性要求；f)系統(tǒng)故障率要求，關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的故障率應(yīng)滿足數(shù)字化車間總體故障率的要求，系統(tǒng)故障率應(yīng)低于監(jiān)測對象故障率，設(shè)備本身的故障應(yīng)能提供指示燈、遠程實時報警等，并提供故障記錄和歷史查詢。應(yīng)通過模塊化設(shè)計、冗余設(shè)計、分布式布置等方式，提升系統(tǒng)故障裕度，降低系統(tǒng)故障率。9數(shù)字化車間可靠性驗證要求9.1基本要求數(shù)字化車間在設(shè)計、工程部署過程中，應(yīng)結(jié)合其可靠性要求及驗證要求，開展相應(yīng)可靠性驗證工作，以驗證數(shù)字化車間是否滿足可靠性要求。可用于數(shù)字化車間的可靠性驗證技術(shù)有軟件可靠性測試、設(shè)備鑒定驗收試驗、現(xiàn)場運行試驗、系統(tǒng)仿真分析等。試驗的開展可參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。9.2可靠性驗證對數(shù)字化車間開展有關(guān)可靠性驗證時，宜滿足如下要求：a)數(shù)字化車間可靠性驗證的目的是驗證數(shù)字化車間及其關(guān)鍵系統(tǒng)和設(shè)備是否滿足可靠性要求；b)數(shù)字化車間的可靠性驗證首先考慮模擬現(xiàn)場運行；c)條件不具備時，數(shù)字化車間可靠性驗證可利用相似系統(tǒng)現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)并結(jié)合仿真試驗進行，也可只針對關(guān)鍵子系統(tǒng)或設(shè)備開展可靠性試驗，可靠性仿真試驗的實施可參考附錄F;d)數(shù)字化車間關(guān)鍵設(shè)備的可靠性試驗可參考相關(guān)設(shè)備可靠性試驗標(biāo)準(zhǔn)進行，環(huán)境試驗可參考GB/T2422中的定義；e)嵌入式軟件的可靠性測試可參考GB/T28171進行；f)數(shù)字化車間生產(chǎn)管理軟件的可靠性測試可參考GB/T29832.3進行。10數(shù)字化車間運行可靠性要求數(shù)字化車間投入使用后，應(yīng)開展運行可靠性跟蹤和評估相關(guān)工作，包括可靠性信息收集、運行可靠性評估和可靠性改進等，確保數(shù)字化車間的運行滿足可靠性要求。10.2可靠性跟蹤與評價數(shù)字化車間運行可靠性跟蹤和評估如下：a)數(shù)字化車間運行中，應(yīng)重點開展各子系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性信息收集工作，并將此類信息作為可靠性評估的主要分析依據(jù)；b)對于運行中出現(xiàn)的故障，應(yīng)首先對照分析數(shù)字化車間設(shè)計時的FME(C)A或FTA是否已經(jīng)c)對于新出現(xiàn)的故障應(yīng)重點分析其故障模式及原因，分析采用的方法有FME(C)A、FTA等，并將分析結(jié)果補充到數(shù)字化車間設(shè)計時的FME(C)A分析中，以作為數(shù)字化車間可靠性改進依據(jù)；d)數(shù)字化車間運行可靠性評價應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，可采用可靠性設(shè)計分析技術(shù)，利用子系統(tǒng)及設(shè)備的試驗和/或現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進行，也可利用相似系統(tǒng)的現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進行。層GB/T41392—2022層(資料性)數(shù)字化車間可靠性模型示例A.1數(shù)字化車間功能結(jié)構(gòu)結(jié)合GB/T37393—2019,數(shù)字化車間體系結(jié)構(gòu)如圖A.1所示。企業(yè)級制造資源企業(yè)級制造資源資源層產(chǎn)品生命周期管理功能模塊車間計劃與調(diào)度質(zhì)量控制和迫溯基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化制造設(shè)備工藝執(zhí)行管理車間設(shè)備管理系統(tǒng)集成數(shù)字化輔助設(shè)備企業(yè)資源計劃生產(chǎn)物流管理信息基礎(chǔ)設(shè)施執(zhí)行層基礎(chǔ)層結(jié)合GB/T20720.3—2010中圖2的功能劃分，數(shù)字化車間功能層次圖如圖A.2所示。數(shù)字化車問功能模塊質(zhì)量控制和追溯質(zhì)量控制和追溯控制，生產(chǎn)過程優(yōu)化控制時數(shù)字化輔助設(shè)備生產(chǎn)線n控制2——監(jiān)測，生產(chǎn)過程的監(jiān)督控制和自動控制，時限；小時、分鐘、秒、毫秒數(shù)字化輔助設(shè)備數(shù)字化制造設(shè)備信息基礎(chǔ)設(shè)施車間計劃與調(diào)度生產(chǎn)物流管理數(shù)字化制造設(shè)備數(shù)字化輔助設(shè)備工藝執(zhí)行管理車問設(shè)備管理生產(chǎn)線1控制生產(chǎn)控制第2層第3層第層第(1圖A.2數(shù)字化車間功能層次圖由數(shù)字化車間功能層次圖分析數(shù)字化車間功能原理，數(shù)字化車間功能原理示例圖如圖A.3所示。GB/T41392—2022數(shù)字化車問生產(chǎn)管理數(shù)字化車問生產(chǎn)管理系統(tǒng)工藝執(zhí)行質(zhì)量控制和迫溯數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)生產(chǎn)線n控制系統(tǒng)數(shù)字化制造設(shè)備數(shù)字化輔助設(shè)備生產(chǎn)線1控制系統(tǒng)數(shù)字化輔助設(shè)備生產(chǎn)物流車間計劃與調(diào)度車間設(shè)備管理數(shù)字化輔助設(shè)備信息基碰圖A.3數(shù)字化車間功能原理示例圖A.2數(shù)字化車間可靠性框圖根據(jù)數(shù)字化車間功能原理示例圖，自上而下建立數(shù)字化車間可靠性模型。數(shù)字化車間可靠性模型可分為：數(shù)字化車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)和數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)，如圖A.4所示。數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)產(chǎn)管理系統(tǒng)圖A.4數(shù)字化車間可靠性框圖根據(jù)工程軟件的部署方式，數(shù)字化車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)可分為：數(shù)字化車間生產(chǎn)管理軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)又可分為數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、操作終端等，通信系統(tǒng)可分為路由設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議等，如圖A.5所示。數(shù)字化車間生產(chǎn)管理硬件系統(tǒng)數(shù)字化車間生產(chǎn)數(shù)字化車間生產(chǎn)管理硬件系統(tǒng)數(shù)字化車間生產(chǎn)管理通信系統(tǒng)管理軟件系統(tǒng)a)數(shù)字化車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)可靠性框圖應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器操作終端**+1**b)數(shù)字化車間生產(chǎn)管理硬件系統(tǒng)可靠性框圖信源信源輸入變換發(fā)送信道接收輸出變換信宿c)數(shù)字化車間生產(chǎn)管理通信系統(tǒng)可靠性框圖圖A.5數(shù)字化車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)可靠性框圖數(shù)字化車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)根據(jù)功能也可分為車間計劃與調(diào)度系統(tǒng)、工藝執(zhí)行系統(tǒng)、生產(chǎn)物流系統(tǒng)、質(zhì)量控制和追溯系統(tǒng)、車間設(shè)備管理系統(tǒng)，各系統(tǒng)再分為軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，如此下去，直到數(shù)字化車間設(shè)計的最小單元，例如，需外購的電腦或者路由設(shè)備等。同理，根據(jù)數(shù)字化車間的生產(chǎn)線分布，數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)可分?jǐn)?shù)字化車間中控系統(tǒng)、數(shù)字化車間生產(chǎn)線控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等。其可靠性框圖的建立過程如圖A.6所示。數(shù)字化車間中控系統(tǒng)生產(chǎn)線n數(shù)字化車間中控系統(tǒng)生產(chǎn)線n控制系統(tǒng)通信系統(tǒng)a)數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)可靠性框圖中控系統(tǒng)通信系統(tǒng)配電系統(tǒng)…中控系統(tǒng)通信系統(tǒng)配電系統(tǒng)…b)生產(chǎn)線n控制系統(tǒng)可靠性框圖接山設(shè)備控制器嵌入式接山設(shè)備控制器軟件系統(tǒng)c)生產(chǎn)線n中控系統(tǒng)可靠性框圖圖A.6數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)可靠性框圖A.3數(shù)字化車間可靠性模型根據(jù)數(shù)字化車間的可靠性框圖，建立數(shù)字化車間的基本可靠性模型，見式(A.1)。Rs——數(shù)字化車間可靠度；R?——數(shù)字化車間生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)可靠度；R?——數(shù)字化車間生產(chǎn)控制系統(tǒng)可靠度。(資料性)數(shù)字化車間可靠性設(shè)計準(zhǔn)則編制B.1編制可靠性設(shè)計準(zhǔn)則的步驟編制數(shù)字化車間可靠性設(shè)計準(zhǔn)則的步驟如下。a)由可靠性工作管理部門負責(zé)，會同相關(guān)技術(shù)人員，成立可靠性設(shè)計準(zhǔn)則編制工作組。b)工作組收集并分析有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指南、手冊等，歸納、整理形成可靠性設(shè)計準(zhǔn)則初稿。c)可靠性工作管理部門組織設(shè)計相關(guān)人員等，對可靠性設(shè)計準(zhǔn)則初稿進行討論。工作組據(jù)討論意見進行修訂，形成數(shù)字化車間可靠性設(shè)計準(zhǔn)則修訂稿。d)修訂稿再次征求意見經(jīng)修改后定稿，報數(shù)字化車間項目管理部門審核、認(rèn)可，經(jīng)批準(zhǔn)后實施。B.2某生產(chǎn)線可靠性設(shè)計準(zhǔn)則(例)為保證生產(chǎn)線可靠性，在開發(fā)過程中遵守下列開發(fā)準(zhǔn)則。a)控制程序開發(fā)的復(fù)雜程度。1)避免程序過長：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，每個模塊的每個功能又采用獨力開發(fā)設(shè)計的方式，以電子檔案動態(tài)鏈接文件的方式進行開發(fā)。使得每個功能的開發(fā)設(shè)計能夠簡單化，避免太過龐大的程序使問題難以查找，最后再透過MES的系統(tǒng)平臺，集成為一整套完整的MES系統(tǒng)。這樣的開發(fā)設(shè)計包括了所有客戶端的操作功能?？蛻舳说牟僮鞴δ馨恕裆a(chǎn)管理系統(tǒng)：生產(chǎn)任務(wù)單管理、重工作業(yè)管理；●編碼規(guī)則管理：包括產(chǎn)品序列號、外箱、棧板號等編碼規(guī)則設(shè)定與標(biāo)簽打印方式設(shè)定；●現(xiàn)場資料收集：生產(chǎn)線產(chǎn)品序列號流程與組裝部品防錯、不良品維修分析記錄；●SMT防錯系統(tǒng)：對SMT車間生產(chǎn)及生產(chǎn)設(shè)備進行管控；●警示預(yù)警系統(tǒng)：偵測警示條件是否成立，并發(fā)布警示告警動作；●電子化SOP:實時顯示生產(chǎn)任務(wù)單在該工站的SOP;●查詢報表：查詢生產(chǎn)數(shù)據(jù)如工作中心在制品區(qū)(WIP)查詢、不良品查詢、生產(chǎn)履歷、流程卡查詢等；●電子看版：實時統(tǒng)計當(dāng)前作業(yè)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)，目視化管理。2)每個功能的每個執(zhí)行動作以結(jié)構(gòu)化與事件驅(qū)動的方式進行設(shè)計，讓程序的執(zhí)行過程能限制在特定的程序范圍內(nèi)，讓不同的執(zhí)行動作獨立運行不會相互影響。b)用戶輸入的數(shù)據(jù)簡單化。盡量避免人為輸入，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可用性，包括：1)跨系統(tǒng)整合：轉(zhuǎn)入基本數(shù)據(jù)并回傳作業(yè)結(jié)果數(shù)據(jù)到ERP上，減少二次輸入動作。整合內(nèi)●導(dǎo)入HR人員賬號數(shù)據(jù)，以記錄影響生產(chǎn)質(zhì)量要素中的人員基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源；2)條形碼化輸入，簡化輸入動作。包括車間所有數(shù)據(jù)采集點，皆采用條形碼化方式進行讀取與記錄。終檢、不良品維修記錄；不良品；●整合外購的檢測設(shè)備，無須再次輸入檢測數(shù)據(jù)。整合的設(shè)備包括：——SMT段的SPI設(shè)備，自動讀取SPI測試報告電子文件；——THT段的AOI設(shè)備，自動讀取AOI測試報告電子文件；——THT段的ICT設(shè)備，自動讀取ICT測試報告電子文件；●人員靜電測試，自動讀取靜電測試記錄的測試報告電子文件；●整合外購設(shè)備，無須再次輸入檢測數(shù)據(jù)。整合的設(shè)備包括：——SMT回流焊爐爐溫透過TCP/IP自動采集；——THT波峰焊爐爐溫透過TCP/IP自動采集；——涂覆高溫固化爐爐溫透過TCP/IP自動采集。3)自制環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，無須抄寫數(shù)據(jù)。4)自動讀取識別，自動判定。SMT/涂覆進板自動讀?。合到y(tǒng)自動判斷是否符合生產(chǎn)線的生爐爐溫等生產(chǎn)條件滿足，即進行送板生產(chǎn)。c)系統(tǒng)每個模塊的每個功能，所進行的可靠性設(shè)計原則如下。1)避錯原則：●輸入數(shù)據(jù)條形碼化，減少人為輸入錯誤；2)查錯原則：●程序異?？刂疲▋?nèi)存讀取錯誤、未初始化錯誤等，在客戶端顯示錯誤信息應(yīng)立即中斷程序，不準(zhǔn)許繼續(xù)執(zhí)行；●超時異?？刂疲ňW(wǎng)絡(luò)通信異常、控制3min未響等應(yīng)立即中斷程序；●檢查客戶端計算機所運行的系統(tǒng)功能對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存??；●檢查產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集器對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存??；●網(wǎng)絡(luò)通信封包異常檢測，宜用CheckSum檢查封包是否異常，異常應(yīng)重新發(fā)送。應(yīng)檢測的設(shè)備包括：客戶端計算機、SMT上料使用的無線PDA、產(chǎn)線使用的數(shù)據(jù)采集器等。3)容錯原則：宜采用雙向通信設(shè)計，15s無反饋應(yīng)中斷聯(lián)機，每隔10s應(yīng)重新嘗試聯(lián)線。涉及設(shè)備包括：產(chǎn)線使用的數(shù)據(jù)采集器、SMT/涂覆控制進板的I/O控制器、SMT回流焊爐爐溫采集設(shè)備、THT波峰焊爐爐溫采集設(shè)備、涂覆高溫固化爐爐溫采集設(shè)備。(資料性)數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能設(shè)計C.1可靠性相關(guān)功能實現(xiàn)數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)功能的實現(xiàn)步驟如圖C.1所示。數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)功能需求分析數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)信息及信息流需求分析數(shù)字化車間的產(chǎn)品制造工藝流程需求分析設(shè)計可靠性相關(guān)功能及流程可靠性相關(guān)功能的測試和評價圖C.1數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能實現(xiàn)步驟對以上步驟的解釋如下。a)數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)功能需求分析。結(jié)合產(chǎn)品KPI要求及生產(chǎn)工藝設(shè)計要求(如：產(chǎn)品質(zhì)量合格率、產(chǎn)品制造質(zhì)量影響因素、生產(chǎn)活動的容錯/防錯機制等),分析數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能要求(如對原材料可靠性檢驗、部件及產(chǎn)品可靠性的過程控制等)。b)數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)信息及信息流需求分析。如：元器件、原材料可靠性信息、零部件及產(chǎn)品可靠性信息、關(guān)鍵設(shè)備可靠性及工序能力分析信息等。c)數(shù)字化車間的產(chǎn)品制造工藝流程需求分析。如：工藝方案、工藝布局、工藝流程及工裝設(shè)備需求，應(yīng)覆蓋從來料檢驗到成品入庫各環(huán)節(jié)的不同可靠性要求的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程。d)數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)功能模塊及流程設(shè)計。如：原材料可靠性管理功能及流程、產(chǎn)品各部件可靠性驗證及流程管理、可靠性數(shù)據(jù)管理流程等。e)數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)功能測試和評價。通過數(shù)字化車間單元測試和集成測試等，驗證及評價可靠性相關(guān)功能是否滿足生產(chǎn)工藝要求。C.2可靠性相關(guān)功能設(shè)計C.2.1典型數(shù)字化車間根據(jù)GB/T37393—2019的定義，典型數(shù)字化車間的功能包括：生產(chǎn)運行管理、物流運行管理、質(zhì)量運行管理、維護運行管理，以及數(shù)字化制造和輔助設(shè)備，各功能范疇分別包含一個或多個功能模塊或基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)字化車間功能結(jié)構(gòu)及其信息接口關(guān)系如圖C.2所示。推業(yè)執(zhí)行文誅計劃與調(diào)度信息運維計劃一推業(yè)執(zhí)行文誅計劃與調(diào)度信息運維計劃一收發(fā)料信息村 巧_—數(shù)字化工之作息一—質(zhì)量要求及反饋結(jié)只反饋個問訂單下甲只下甲車間計劃與調(diào)度執(zhí)行反饋執(zhí)行反饋工藝執(zhí)行管理檢指令次母控剖檢指令結(jié)具反使質(zhì)量運行管理質(zhì)量控制和追溯一物料需求一采購、庫存等信息生產(chǎn)物流管耳維護運行管理午間設(shè)備管理檢驗數(shù)據(jù)沒備運行參數(shù)數(shù)了4.間基礎(chǔ)設(shè)備數(shù)寧化例造設(shè)備數(shù)字化輔助設(shè)備圖C.2典型數(shù)字化車間功能結(jié)構(gòu)示意圖C.2.2典型數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)功能需求分析數(shù)字化車間的可靠性相關(guān)功能需求分析可結(jié)合其生產(chǎn)運行管理、物流運行管理和質(zhì)量運行管理、維護運行管理等系統(tǒng)需求分析進行。a)生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)的可靠性相關(guān)功能需求分析?！a(chǎn)過程有關(guān)零部件及成品可靠性信息管理。應(yīng)對生產(chǎn)過程中零部件及成品進行單件編號，采集、分析和管理相關(guān)可靠性信息，特別是故障——物料、半成品、成品等可靠性篩選管理。應(yīng)對物料、半成品和成品篩選試驗的管理，實現(xiàn)對篩選效果與試驗方案閉環(huán)管理?！a(chǎn)環(huán)境控制。應(yīng)對影響生產(chǎn)質(zhì)量的溫度、濕度、靜電等應(yīng)力因素進行監(jiān)控，并綜合質(zhì)量檢測，實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)最佳應(yīng)力條件分析。b)物流運行管理系統(tǒng)的可靠性相關(guān)功能需求分析?！锪稀氤善?、成品的可靠性驗收、可靠性存儲管理。針對物料出庫、半成品及成品入庫應(yīng)有相關(guān)可靠性檢驗要求，對存放倉庫需有環(huán)境應(yīng)力要求及其監(jiān)控等。——備品備件的可靠性管理、可靠性儲存管理。針對備品備件入庫和出庫應(yīng)有相關(guān)可靠性檢驗要求，對存放倉庫需有環(huán)境要求及其監(jiān)控等。c)質(zhì)量運行管理系統(tǒng)的可靠性相關(guān)功能需求分析?！锪峡煽啃宰匪莨芾怼?yīng)對采購、生產(chǎn)、使用過程中有關(guān)物料的可靠性追溯進行管理?！氤善贰⒊善房煽啃宰匪莨芾?。生產(chǎn)、使用過程中，應(yīng)對有關(guān)半成品及成品的可靠性檢測及故障追溯進行管理。d)維護管理系統(tǒng)的可靠性相關(guān)功能需求分析?！O(shè)備主動維修\檢修管理。根據(jù)關(guān)鍵設(shè)備的可靠性水平、故障模式及原因、關(guān)鍵參數(shù)預(yù)測模型等信息，建立設(shè)備的主動維修或檢修機制。e)設(shè)備運行管理的可靠性相關(guān)功能需求分析。——關(guān)鍵設(shè)備故障預(yù)測及健康管理。根據(jù)設(shè)備維護管理可靠性有關(guān)信息，對設(shè)備的故障預(yù)測模型進行修正完善?！P(guān)鍵設(shè)備FMEA/FTA動態(tài)維護管理。建立設(shè)備FMEA/FTA信息庫，并根據(jù)設(shè)備維護管理可靠性有關(guān)信息，補充完善設(shè)備FMEA/FTA信息庫。典型數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能需求如圖C.3所示。物料、半成品、成品的可靠性驗收、可靠性存儲管理備品備件的可靠性管理、n?靠性儲存管理設(shè)備主動維修/設(shè)備被動維護管理設(shè)備故障報告/分析/糾正措施系統(tǒng)二二.關(guān)健設(shè)備故障預(yù)測及健康管理關(guān)鍵設(shè)備FMEA/FTA動態(tài)維護管理物料可靠性半成品、成品追溯管理可靠性追溯管理針對物料、半成品、成品等可靠性篩選管理生產(chǎn)過程有關(guān)零部件及成品可靠性信息管理監(jiān)測與控制C.2.3.1生產(chǎn)運行管理的可靠性相關(guān)信息需求生產(chǎn)運行管理的可靠性相關(guān)信息需求包括：a)車間計劃與調(diào)度可靠性相關(guān)信息要求：輸入：生產(chǎn)訂單信息需包括產(chǎn)品可靠性有關(guān)信息，否則按照默認(rèn)的制造可靠性水平執(zhí)行生產(chǎn)；輸出：●生產(chǎn)運行結(jié)果反饋需包括制造產(chǎn)品可靠性有關(guān)信息；●物料需求需包括對物料可靠性的有關(guān)要求，否則按照物料默認(rèn)可靠性要求配置。b)工藝執(zhí)行管理可靠性相關(guān)信息要求：輸入：●數(shù)字化工藝信息需包括產(chǎn)品可靠性相關(guān)信息；●質(zhì)量控制結(jié)果反饋信息需包括產(chǎn)品及物料可靠性信息；●作業(yè)執(zhí)行反饋需包括的產(chǎn)品可靠性信息；輸出：●執(zhí)行反饋需包括產(chǎn)品可靠性信息；●檢驗指令需包括可靠性有關(guān)檢驗指令。C.2.3.2質(zhì)量運行管理可靠性相關(guān)信息要求工序質(zhì)量控制和追溯要求：輸入：●質(zhì)量要求反饋需包括物料/半成品/成品可靠性有關(guān)信息；●檢驗指令需包括物料/半成品/成品可靠性檢驗要求；●檢驗數(shù)據(jù)需包括物料/半成品/成品可靠性要求；輸出：●制造過程質(zhì)量信息需包括物料/半成品/成品可靠性有關(guān)信息；●質(zhì)量控制結(jié)果反饋需包括物料/半成品/成品可靠性結(jié)果；●檢驗參數(shù)需包括物料/半成品/成品可靠性檢驗結(jié)果。C.2.3.3設(shè)備運行管理可靠性相關(guān)信息要求車間設(shè)備管理要求：輸入：●建立資產(chǎn)、單元的功能列表；對資產(chǎn)的重要性排序；資產(chǎn)風(fēng)險和失效模式分析，形成可靠性●關(guān)鍵設(shè)備的故障模式及糾正措施；輸出：●設(shè)備的故障預(yù)警信息；C.2.3.4物流運行管理可靠性相關(guān)信息要求生產(chǎn)物流管理要求：輸入：●配送需求包括可靠性需求；●收發(fā)料可靠性異常反饋；輸出：●配送反饋包括可靠性需求；●收發(fā)料信息包括可靠性信息。C.2.4典型數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能設(shè)計數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能的模塊及流程設(shè)計，應(yīng)結(jié)合數(shù)字化車間生產(chǎn)運行管理、物流運行管理、質(zhì)量運行管理、維護運行管理等系統(tǒng)的設(shè)計綜合考慮，可作為各子系統(tǒng)的管理內(nèi)容。典型的設(shè)計如企業(yè)制造資源管理企業(yè)制造資源管理車間生產(chǎn)計劃/生產(chǎn)運行車間訂單結(jié)果反饋采購、庫存等信息物料消耗_工—-備件庫存頂警信總質(zhì)量運行管理物料平成/成I品質(zhì)員信息采供1|質(zhì)量分析及運測1PFMA動態(tài)維護管半成肅/成品可靠理性增長管班設(shè)備非正常運行預(yù)警信總產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)制造設(shè)備檢驗數(shù)據(jù)輔功沒備運行狀態(tài)jl.管理|物料庫合理備件庫管班關(guān)鍵沒備FMEA/FTA動態(tài)維護管理剖造設(shè)備運行狀態(tài)管理反備維修/檢修音理維修沒備及人員管理質(zhì)量控制結(jié)果反饋物流運行管理維護管理基礎(chǔ)設(shè)備運行狀態(tài)i半成m庫合理檢驗指令成品喜管理1生jl.——-:圖C.4數(shù)字化車間可靠性相關(guān)功能設(shè)計(資料性)數(shù)字化車間對象可靠性屬性模型表D.1給出了數(shù)字化車間零部件(含元部件、材料等)可靠性屬性模型。屬性名描述示例在信息交換的范疇內(nèi)，是一個零部件的唯一標(biāo)識WG129875264可靠性特征量用于表示零部件可靠性特征量λ、次數(shù)、MTBF出廠可靠性水平用于表示零部件可靠性水平0.3FIT、10萬次、20萬h運行環(huán)境條件用于描述零部件環(huán)境使用參數(shù)溫度范圍、濕度范圍可靠性模型用于記錄零部件某特性量與激活能和所施加應(yīng)力的關(guān)系零部件加速模型出廠可靠性篩選試驗條件用于描述零部件在采購出廠時，供應(yīng)商所執(zhí)行的可靠性篩選試驗條件溫度應(yīng)力，70℃,時長80h,不加電生產(chǎn)可靠性篩選試驗方法用于描述零部件在用于生產(chǎn)前的可靠性篩選試驗方法描述15℃/3min,溫度保持時間30min,10個循環(huán)周期，加電水平用于記錄零部件的實際可靠性水平表現(xiàn)0.4FIT、8萬次故障模式及原因用于記錄零部件的主要故障模式及原因開路原因有：引出線與電極接觸不良；引出線與電極接觸表面氧化等D.2中間件(在制品)表D.2給出了數(shù)字化車間中間件可靠性屬性模型。屬性名描述示例在信息交換的范疇內(nèi)，是一個特定中間件的唯一標(biāo)識可靠性特征量用于表示中間件可靠性特征量可靠性水平用于表示中間件可靠性水平0.3FIT、10萬次方法用于描述中間件用于下一道生產(chǎn)工序前的可靠性篩選試驗方法描述15℃/3min,溫度保持時間30min,10個循環(huán)周期，加電可靠性篩選效果用于記錄中間件的可靠性篩選效果故障檢出率98%故障模式及原因用于記錄該中間件故障模式及原因如：部件FMEA分析結(jié)果D.3產(chǎn)品表D.3給出了數(shù)字化車間產(chǎn)品的可靠性屬性模型。屬性名描述示例在信息交換的范疇內(nèi)，是一個特定產(chǎn)品的唯一標(biāo)識PD129875264可靠性特征量用于表示產(chǎn)品可靠性特征量MTBF、MTTF、km固有可靠性水平用于表示產(chǎn)品固有可靠性水平10000h、2萬km使用可靠性水平用于表示產(chǎn)品使用可靠性水平8000h、1.8萬km核心部件用于記錄產(chǎn)品的核心部件核心部件ID可靠性篩選試驗用于描述產(chǎn)品出廠可靠性篩選試驗方法15℃/3min,溫度保持時間30min,10個循環(huán)周期，加電可靠性篩選效果用于記錄產(chǎn)品可靠性篩選效果故障檢出率98%故障模式及原因用于記錄該產(chǎn)品的故障模式及原因結(jié)果產(chǎn)品維修記錄用于記錄產(chǎn)品有關(guān)的維修情況現(xiàn)場維修記錄統(tǒng)計信息D.4數(shù)字化設(shè)備表D.4給出了數(shù)字化車間數(shù)字化設(shè)備的可靠性屬性模型。表D.4數(shù)字化設(shè)備可靠性屬性屬性名描述示例在信息交換的范疇內(nèi)，是一個特定設(shè)備的唯一標(biāo)識ZB129875264可靠性特征量用于表示數(shù)字化設(shè)備的可靠性特征量MTBF、MTTF核心部件用于記錄數(shù)字化設(shè)備的核心部件部件ID可靠性水平用于表示數(shù)字化設(shè)備的可靠性水平故障模式及原因用于記錄該數(shù)字化設(shè)備的故障模式及原因設(shè)備故障模式及原因庫設(shè)備開機時間用于記錄設(shè)備開始時間等信息—保養(yǎng)記錄用于描述數(shù)字化設(shè)備有關(guān)的保養(yǎng)記錄保養(yǎng)記錄單維修記錄用于描述數(shù)字化設(shè)備有關(guān)的維修記錄維修記錄單故障趨勢用于描述設(shè)備的故障趨勢，并預(yù)測下次故障點設(shè)備質(zhì)量衰減模型，及關(guān)鍵參數(shù)值D.5數(shù)字化設(shè)備故障記錄表D.5給出了數(shù)字化車間數(shù)字化設(shè)備的故障記錄屬性模型。屬性名描述示例在信息交換的范疇內(nèi)，是設(shè)備一個特定故障的唯一標(biāo)識F129875264設(shè)備名稱用于記錄設(shè)備信息設(shè)備ID故障發(fā)生時間記錄故障發(fā)生的時間故障觀測者記錄故障發(fā)現(xiàn)人員信息故障件記錄故障件名稱——故障現(xiàn)象描述故障——故障核實記錄故障核實人及時間信息—故障處理意見記錄故障處理意見送修、自己修D(zhuǎn).6數(shù)字化設(shè)備故障維修記錄表D.6給出了數(shù)字化車間數(shù)字化一個設(shè)備故障的處理記錄屬性模型。表D.6數(shù)字化設(shè)備故障處理記錄屬性屬性名描述示例在信息交換的范疇內(nèi)，是一個特定設(shè)備的唯一標(biāo)識WX129875264故障ID用于記錄故障信息——故障原因記錄故障發(fā)生原因—故障類別記錄該故障是否是因為設(shè)備自身原因所致其他設(shè)備故障引起故障維修措施記錄設(shè)備的維修措施更換謀部件維修時間記錄設(shè)備的維修時間——維修人員記錄維修人員信息D.7數(shù)字化設(shè)備故障模式模型表D.7給出了數(shù)字化設(shè)備故障模式模型屬性模型。表D.7數(shù)字化設(shè)備故障模式屬性模屬性名描述示例在信息交換的范疇內(nèi)，數(shù)字化設(shè)備的故障模式的唯一標(biāo)識WX329875264故障模式故障模式的描述—故障危害度等級描述該故障模式造成的維護程度如嚴(yán)重影響生產(chǎn)等故障原因記錄該故障發(fā)生的原因設(shè)計不符合要求、使用不符合要求等糾正措施記錄該故障糾正方法——(資料性)數(shù)字化車間設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和可靠性管理案例E.1概述數(shù)字化車間能夠全面結(jié)合生產(chǎn)制造計劃，物料管理與輸送，產(chǎn)品工藝管理，車間設(shè)備資源管理、質(zhì)量的綜合競爭能力，滿足市場日益增長的多品種、小批量需求。加工設(shè)備作為數(shù)字化車間生產(chǎn)計劃流程、質(zhì)量流程、工藝流程、物流流程的關(guān)鍵節(jié)點，其狀態(tài)監(jiān)測和可靠性管理是數(shù)字化車間總體可靠性的重要組成部分。E.2機加工設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和可靠性管理需求分析數(shù)字化車間設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和可靠性管理模型如圖E.1所示。運維計劃設(shè)備維護可靠性管理備品備件管理生產(chǎn)運行可靠性管理生產(chǎn)管理設(shè)備狀態(tài)信息作業(yè)任務(wù)生產(chǎn)信息設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與可靠性管理設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)機加工設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)質(zhì)量數(shù)據(jù)質(zhì)量要求運維計劃質(zhì)量運行可靠性管理質(zhì)量管理加工質(zhì)量信息圖E.1機加工設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和可靠性管理模型框圖對以上模型的解釋如下：a)可靠性功能需求分析數(shù)字化車間中，機加工設(shè)備作為生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點，在接收生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理系統(tǒng)的作業(yè)任務(wù)、質(zhì)量要求的同時，需為車間的數(shù)字化系統(tǒng)提供現(xiàn)場的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用于生產(chǎn)統(tǒng)計、質(zhì)量控制、設(shè)備狀態(tài)分析，并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)進行維護管理。設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與可靠性管理相關(guān)功能包括如下內(nèi)容。1)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測。根據(jù)設(shè)備的潤滑、振動、溫度、噪聲、載荷等數(shù)據(jù)，分析設(shè)備的運行狀態(tài)，評估設(shè)備的健康狀況和可靠性水平，作為生產(chǎn)管理的輸入。2)設(shè)備故障預(yù)測。根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)的評估結(jié)果、歷史數(shù)據(jù)趨勢分析和關(guān)鍵參數(shù)預(yù)測模型，預(yù)測設(shè)備的故障，作為生產(chǎn)管理的輸入。3)加工過程質(zhì)量評估。根據(jù)設(shè)備狀態(tài)(如振動水平)和故障預(yù)測(預(yù)警和報警),綜合評估工件加工過程中的質(zhì)量信息，作為產(chǎn)品質(zhì)量管理的輸入。4)設(shè)備FMEA/FTA動態(tài)維護管理。根據(jù)設(shè)備的故障信息，建立設(shè)備的故障模型，匯總FE-MA/FTA信息，作為設(shè)備維護管理系統(tǒng)的輸入。5)設(shè)備維護信息管理。通過上述設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)測、加工過程質(zhì)量評估、FMEA/FTA動態(tài)維護信息集成，指導(dǎo)設(shè)備運維計劃的制定，支撐設(shè)備維護的決策，形成設(shè)備可靠性管理的閉環(huán)。b)信息需求分