目范 引用標 術語和定 縮略 總 數(shù)字化車間體系架 數(shù)字化車間基本特征及系統(tǒng)構成要 基本特 主要構 車間生產設備及物聯(lián)網基礎設施要 車間生產設備要 設備類型要 設備數(shù)據(jù)訪問接口要 物聯(lián)網基礎設施要 概 現(xiàn)場總線要 車間信息網絡要 設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要 基本功能要 設備數(shù)據(jù)采集類型要 設備數(shù)據(jù)采集方式要 車間虛擬仿真系統(tǒng)要 車間虛擬建模要 精益布局仿真分析要 三維虛擬仿真與可視化要 制造運營管理系統(tǒng)要 概 基礎數(shù)據(jù)要 功能模塊要 生產計劃與調度模塊功能要 生產執(zhí)行模塊功能要 質量管理模塊功能要 物料管理模塊功能要 設備管理模塊功能要 資源管理模塊功能要 統(tǒng)計與績效模塊功能要 生產可視化監(jiān)控模塊要 倉儲物流系統(tǒng)要 數(shù)字化車間各系統(tǒng)的集成接口要 網絡架構及信息安全要 概 網絡架 信息安全要 邊界防 主機安全防 安全審 輔助安全設 附錄 數(shù)字化車間通用體系架 GB/T20720.3–2010 企業(yè)控制系統(tǒng)集成第3部分：制造運行管理的活動模型GB/T25485–2010 工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成制造執(zhí)行系統(tǒng)功能體系結構GB/T34044.1–2019 自動化系統(tǒng)與集成制造運行管理關鍵性能指標GB/T37393–2019 數(shù)字化車間通用技術要求GB/T37413–2019 數(shù)字化車間術語和定義車 DigitalFactory（Digital[GB/T37413–2019，定義2.1]數(shù)字孿生車間DigitalTwin制造運營管理ManufacturingOperations活動進行管理的軟件系統(tǒng)。[GB/T20720.3–2010]制造執(zhí)行系統(tǒng)ManufacturingExecution息。[GB/T25485–2010]設備設備管理Equipment車間虛擬仿真Workshop虛擬建模Virtual現(xiàn)場總線Field物料作業(yè)工位Work看板生產計劃Programof質量管理Quality物料管理Material資源管理Resource生產訂單Production關鍵性能指標KeyPerformance AccessControl AutomatedGuided ApplicationProgramming BillOf ComputerAided ComputerAidedManufacturing ComputerAidedProcessPlanning DistributedNumericalControl EnterpriseResource FileTransfer KeyPerformanceIndicator ManufacturingDataCollection ManufacturingExecutionSystem ManufacturingOperationManagement制造運營管理 不符合項報 OLEforProcess OPC?AOPC?nified OPC ProductionControl ProductData ProgrammableLogicController ProductLifecycleManagement RadioFrequencyIdentification StandardOperation VirtualLocalArea VacuumPressure WarehouseControl WarehouseManagement GB/T37393給出了數(shù)字化車間的通用體系架構（見附錄A），沖剪車間、定子線圈車圖 沖剪和線圈數(shù)字化車間體系架數(shù)字化管理（DigitalManagement）等技術綜合應用于車間規(guī)劃與改善、生產運行、工藝夠利用PlantSimulation、Flexsim、Quest等仿真分析工具實現(xiàn)精益物流布局優(yōu)化、產能料壓彎機、薄膜包帶機、直線膠化壓機、打磨吸塵設備、焊接設備、包帶機、VPI浸漬設AGVAGV實現(xiàn)物料的自動配送，能夠實現(xiàn)前進、后退、橫向移動，原地旋轉等功能，AGVAGV控制呼叫API，API通過條碼/RFID實現(xiàn)在制品自動識別與跟蹤，關鍵工序采用傳感器（如機器視覺）進加工、裝配設備建議提供標準現(xiàn)場總線接口（API訪問程序。c）AGV調度系統(tǒng)、WMS/WCS等數(shù)據(jù)訪問接口。APIPLCAPI（RFIDAPI）CAMMES/MOMMES/MOM對加工設備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和管理。d）可以選擇采集數(shù)據(jù)的類型，實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)采集與傳輸，支持文件夾、FTP等方式。b）數(shù)據(jù)采集與接入功能：通過設備的網口（RJ45）、串口（RS232、RS485、RS422等f）OPCOPCOPC標準方式采集設備數(shù)據(jù)。API程序實現(xiàn)設備狀態(tài)對于自帶數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)字化設備（比如質檢設備），API程序基于PlantSimulation、Flexsim、Quest等物流仿真軟件，建立沖剪和線圈車間物流GB/T20720.3定義了制造運營管理MOM的四類主要活動：生產運行、維護運行、質量運行、庫存運行。GB/T25485定義了制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的功能體系結構。針對大型發(fā)電設備BOM數(shù)據(jù)、工藝路線數(shù)據(jù)、工藝指令ERPERP系統(tǒng)統(tǒng)一下發(fā)。生產準備：可查閱設計和工藝文件，系統(tǒng)也提供標準化作業(yè)指導（SOP）ERPb）BOM結構檢查裝入物料是否正確。不符合項處置：NCR流程、NCRBOM結構對工單作物料分解，生成工序物BOM層級結構自動計算出該訂單生產所需要的生產需求單數(shù)據(jù)，根據(jù)集成接口：通過與倉儲物流系統(tǒng)（WMS、AGV調度系統(tǒng)）集成，實現(xiàn)物流配送指令APP執(zhí)行設備日點檢、月APP執(zhí)行設備維修任務，記錄維修結果。KPIb）通過倉庫管理系統(tǒng)（WMS），MOM系統(tǒng)集成，獲取物流配送指令，自動（c）AGV調度與控制系統(tǒng)，實現(xiàn)將物料從倉庫自動配送到生產線工位旁邊，并可隨1圖 沖剪和線圈數(shù)字化車間各系統(tǒng)之間接口信息表 數(shù)字化車間各系統(tǒng)之間的接口信息描數(shù)據(jù)、其他感知數(shù)據(jù)（如條碼、RFID等設備狀態(tài)數(shù)據(jù)（設備開關機、故障、工藝參數(shù)等設備狀態(tài)數(shù)據(jù)（設備開關機、故障、工藝參數(shù)等進度匯總、質量統(tǒng)計等大型發(fā)電設備沖剪和線圈數(shù)字化車間基礎網絡拓撲結構如圖3無線AC控制器MOM線圈車間匯聚機房加工設備AGV視頻攝像頭無線APPMOM系統(tǒng)終 AGV 工控網絡區(qū)域：包括加工設備數(shù)據(jù)采集、AGV等調度設備數(shù)據(jù)采集和管控、環(huán)境監(jiān)控這三個部VLAN。圖 大型發(fā)電設備沖剪和線圈數(shù)字化車間基礎網絡拓撲結ACL網絡隔離方案。通過部署網絡隔離設備實現(xiàn)工控網和管理網之間、OPC???SB盤丟失可能引起的數(shù)據(jù)外泄和?（資料性附錄GB/T37393給出了數(shù)字化車間的體系架構圖，如圖A1所示，數(shù)字化車間基礎層包括了圖 數(shù)字化車間的體系架構目范 引用標 術語和定 縮略 總 數(shù)字化車間虛擬仿真的目 數(shù)字化車間虛擬仿真平臺架 概 仿真基礎平臺 虛擬車間模型 車間虛擬仿真應用 外部數(shù)據(jù)接口 數(shù)字化車間虛擬建模要 概 車間虛擬建模的一般性流 車間建模對象要 概 資源對 邏輯規(guī) 數(shù)據(jù)表 虛擬車間建模要 概 數(shù)字屬 三維屬 虛擬車間仿真運行要 數(shù)字化車間物流仿真分析要 概 物流仿真分析的目標任 物流仿真分析的基本流 仿真模型的輸入數(shù) 仿真分析的輸出數(shù) 數(shù)字化車間生產過程三維虛擬監(jiān)控要 概 生產過程三維虛擬監(jiān)控的基本功 生產過程三維虛擬監(jiān)控的輸入數(shù) 數(shù)據(jù)傳輸和存儲要 三維可視化展示要 附錄 定子線圈數(shù)字化車間虛擬仿真的參考實 仿真任務分 物流仿真分 生產過程三維虛擬監(jiān) GB/T 企業(yè)控制系統(tǒng)集成第3GB/T GB/T DB 大型發(fā)電設備沖剪和線圈數(shù)字化車間第1DB 大型發(fā)電設備沖剪和線圈數(shù)字化車間第2DigitalFactory（Digital[GB/T37413–2019，定義2.1]車間虛擬仿真Workshop定子轉子發(fā)電設備旋轉部分，在旋轉磁場中被磁力線切割進而產生（輸出）虛擬建模Virtual模型輕量 Lightweight物流仿真LogisticsProductionProcess（加工順序生產節(jié)拍Tact在制品庫存WIP（WorkinginProcess,生產能力Production物流能力Logistics生產瓶頸Bottleneckin生產周期ProductionCycle產品從開始投產至產出的全部時間。包括單件產品的生產周期和成批產品的生產周期。物流量LogisticsHuman–ComputerAGVAutomatedGuided BOMBillOf ERPEnterpriseResource MESManufacturingExecutionSystem MOMManufacturingOperationManagement PDMProductData 產品數(shù)據(jù)管 ProgrammableLogic ProductLifecycle SupervisoryControlAndData 三維虛擬車間可視化呈現(xiàn)。在工藝設備和布局方案已基本確定的情況下，在三維虛擬空間建立一個與物理車間1:1的虛擬車間模型，包括數(shù)字化車間整體環(huán)境、車間布局、圖 大型發(fā)電設備數(shù)字化車間虛擬仿真平臺架通用軟件包括PlantSimulation、Flexsim、Quest等，它們具有功能強大的離散事件動態(tài)圖 車間虛擬建模流BOM等進行數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)獲取。4）擬車間生產活動所需的各種物理實體，邏輯規(guī)則用于定義車間中的各種生產物流調度邏輯，數(shù)據(jù)表格用于仿真模型中數(shù)據(jù)的管理。帶機、VPI浸漬灌、烘爐，轉子線圈數(shù)字化車間的銑床、沖床、噴砂機、整形機、焊接工輸線、AGV物流、天車、周轉車、裝載托盤。將實際車間生產物流過程中的各種調度邏輯進行提煉，標準化處理后形成仿真規(guī)則排隊規(guī)則、物流選擇規(guī)則等，應具備如下要素：1:1的虛擬模型。max\prt\3ds\stl\stp\iges\vrl\obj\fbx等，轉化成實時數(shù)據(jù)驅動仿真運行：集成外部系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，定義和關聯(lián)相應對應模型屬性，PLC物流能力分析：分析比較不同物流資源配置、物流配送方式對生產過程的影響，統(tǒng)AGV等物流運輸過程的分析。3圖 物流仿真分析的基本流–MOM、設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等信息系MOM、設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成，建立實時VPI浸漬的設備運虛實融合交互：建立物理實體、信息系統(tǒng)與虛擬實體之間實時高效信息流，實現(xiàn)實物流等）、格式（包括哪些字段）、來源（MOM系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)）、頻率（秒級、分級、時級、天級）1所示。1MOMMOMMOMMOMMOMMOM1（續(xù)ERP-ERP-ERP-1（續(xù)將數(shù)據(jù)進行分類，通過車間現(xiàn)有的以太網、現(xiàn)場總線、I/O接口卡等多種方式傳輸i）LED狀態(tài)燈閃爍，屏幕窗口中會顯示和該故W/A/S/D鍵實現(xiàn)視角的變換，實現(xiàn)虛擬場景漫游。在漫游過程中，可通過鼠標點擊相PC端、Web（資料性附錄A1MOM、數(shù)據(jù)A2PlantSimulation物流仿真平臺進行布局方案對比分析。梳理設A1A2所示。圖 大型定子線圈工藝流程及設備工A2A3PostEngineer（PE）虛擬現(xiàn)B.1B.2。3DMAX三維建模軟件，針對定子線圈車間visPE平臺，搭B.1MOM系統(tǒng)等集成，建立數(shù)據(jù)驅動的動態(tài)仿真機制，實現(xiàn)三維虛擬車間漫游、生產實況生產B.2目范 術語和定 縮略 數(shù)字化車間數(shù)據(jù)集成總體框 MOM系統(tǒng)和車間設備層的數(shù)據(jù)集成接 概 MOM與設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成接口要 設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本要 MOM系統(tǒng)與設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成方式要 MOM和自動標識別裝置的數(shù)據(jù)集成接口要 MOM和AGV、WMS等倉儲物流設施的數(shù)據(jù)集成接口要 MOM和環(huán)境監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)集成接口要 MOM和視頻監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)集成接口要 MOM系統(tǒng)和企業(yè)管理層的數(shù)據(jù)集成接 MOM和ERP、PLM的數(shù)據(jù)集成接口要 MOM和ERP、PLM的數(shù)據(jù)集成方式要 車間虛擬仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成接 附錄 定子沖片和線圈車間生產設備需采集的數(shù) 現(xiàn)場總線Field現(xiàn)場總線協(xié)議FieldBus設備接口Device工業(yè)現(xiàn)場的智能化設備用于與其它智能設備、計算機及應用軟件進行通信的物理端口，主要包括RS232、RS422、RS485、RJ45等。傳感器用于過程控制的OLE（OLEforProcessControl）的縮寫，它是一個工業(yè)標準，基于微軟的OLE（現(xiàn)在的ActiveX）、COM（部件對象模型）和DCOM（分布式部件對象模型）技OPC AutomatedGuidedApplicationProgrammingBillOfDistributedNumericalEnterpriseResourceEnterpriseServiceHumanMachineKeyPerformanceManufacturingDataManufacturingExecutionManufacturingOperationOLEforProcessOPCOPCProgrammableLogicProductLifecycleRadioFrequencyRemoteProcedureServiceOrientedVolatileOrganicWarehouseManagementWarehouseControl圖 大型發(fā)電設備定子沖片和線圈數(shù)字化車間數(shù)據(jù)集成總體框MOM系統(tǒng)與車間設備層的數(shù)據(jù)集成接口。MOM通過與設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的集成，獲取ID，跟蹤物料狀態(tài)和位置。通過與倉MOM系統(tǒng)和企業(yè)管理層的數(shù)據(jù)集成接口。MOMERP、PLM等軟件實現(xiàn)集成，交換訂MOM、設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中KPI績效數(shù)據(jù)。MOMMOM從設備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中讀取多種類型設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中設備類型應包括生產11。MOM從自動標識裝置（比如條碼、RFID）ID信息，物料類型包括12。MOMAGVAGV1中的3。MOMWMS13。4f）MOM15MOM成型設備、下料機、VPI4）數(shù)據(jù)采集模塊，與控制系統(tǒng)（PLC）PLC中采集所需數(shù)據(jù)。自帶專機控制系統(tǒng)、且具備數(shù)據(jù)輸出接口的設備：采用標準現(xiàn)場總線協(xié)議OPC/OPC?A實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。MDCMDC系統(tǒng)中讀取機床狀態(tài)數(shù)不帶控制系統(tǒng)的設備，需局部改造電氣電路，增加傳感器（度傳感器、計數(shù)傳感器等）3）a）API接口讀取質檢專機數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)文件。APP界面，人工輸入質檢結果數(shù)據(jù)。在區(qū)段天然氣主管路上安裝帶數(shù)據(jù)輸出接口（RS485接口）的智能監(jiān)測儀表，b）數(shù)據(jù)采集與接入功能：通過設備的網口（RJ45）、串口（RS232、RS485、RS422等F）OPCOPCOPC標準方式采集設備數(shù)據(jù)。MOM理的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)量較小）MOM系統(tǒng)的中間數(shù)據(jù)表，MOM讀取該數(shù)據(jù)表獲取所需數(shù)據(jù)。c）SocketRPCSocketSocket的Server端，MOMSocketClient端，ClientServer端發(fā)送數(shù)據(jù)請求，Server端從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)，編碼成規(guī)范格式（帶分隔符的字符串流、JSON、XML等），SocketClientd）WebServiceMOMMOMb）RFID：RFID讀寫器（含天線）、RFID芯片等。MOM通過條碼掃描裝置、RFIDAPP，RFIDAPP，IDMOMAGV、WMSAGVAGV設備、AGV調度系統(tǒng)等構成，實現(xiàn)將重要零部件從倉庫自動送到工位倉儲系統(tǒng)由倉儲設施、WMS系統(tǒng)、WCS系統(tǒng)等構成。WMS系統(tǒng)完成物料出入庫、查詢在物料的領取或配料過程中，MOMAGV調度系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)密切配合，根據(jù)生產進WMS系統(tǒng)，AGVWMSMOM反饋執(zhí)行MOMVOCVOCVOC的總8