3131I 引言 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4縮略語 25通用要求 25.1總體架構(gòu) 35.2基本要求 36智能工廠運(yùn)營管理 36.I關(guān)鍵要求 36.2技術(shù)要求 47智能工廠產(chǎn)品與工藝研發(fā)設(shè)計(jì) 67.I關(guān)鍵要求 67.2技術(shù)要求 78智能工廠生產(chǎn)制造 88.I關(guān)鍵要求 88.2技術(shù)要求 99智能工廠物流管理 9.I關(guān)鍵要求 9.2技術(shù)要求 10智能工廠系統(tǒng)集成 10.1關(guān)鍵要求 10.2技術(shù)要求 11評(píng)估方法 參考文獻(xiàn) 汽車零部件行業(yè)智能工廠建設(shè)技術(shù)規(guī)范ISO/IEC27001信息技術(shù)—安全技術(shù)—信息安全管理體系要求（Informationtechnology-35.1總體架構(gòu)5.1.1汽車零部件行業(yè)智能工廠的總體架構(gòu)如圖1所示。5.1.2智能工廠的基礎(chǔ)層包括生產(chǎn)制造所必須的各種制造設(shè)備和生產(chǎn)資源，其中制造設(shè)備采用自動(dòng)化智能生產(chǎn)設(shè)備和數(shù)字化生產(chǎn)線，自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息的采集，并執(zhí)行控制端發(fā)送的操作指令。5.1.3智能工廠的執(zhí)行層包括產(chǎn)品與研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造及物流管理三個(gè)模塊，產(chǎn)品與工藝研發(fā)設(shè)計(jì)模塊為生產(chǎn)制造模塊提供產(chǎn)品的研發(fā)和工藝的設(shè)計(jì)；生產(chǎn)制造模塊實(shí)現(xiàn)智能工廠中汽車零部件產(chǎn)品制造過程的數(shù)字化和智能化；物流管理模塊調(diào)度物流資源，按排產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度要求為生產(chǎn)過程各個(gè)工位或區(qū)域，供應(yīng)生產(chǎn)作業(yè)所需物料。5.1.4智能工廠的運(yùn)營管理層對(duì)智能工廠中采購、生產(chǎn)、產(chǎn)品、銷售、客戶服務(wù)、人力資源、企業(yè)資源和能源等環(huán)節(jié)實(shí)施的全方位智能管理。管理層執(zhí)行層物流管理智能工廠系統(tǒng)集成生產(chǎn)制造基礎(chǔ)層圖1汽車零部件行業(yè)智能工廠總體架構(gòu)5.2基本要求汽車零部件智能工廠的基本要求如下：——數(shù)字化：工廠所有資產(chǎn)應(yīng)在建立數(shù)字化描述和數(shù)字化模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建研發(fā)數(shù)字化、裝備數(shù)字化、生產(chǎn)數(shù)字化、管理數(shù)字化，形成縱向集成、橫向集成、端到端集成的數(shù)字化制造工廠架構(gòu)；——智能化：生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線和物流倉儲(chǔ)應(yīng)具有感知和處理外部信息并自主決策的能力；——柔性化：應(yīng)按照成組的加工對(duì)象和裝配作業(yè)配套需要，確定工藝過程，選擇相適應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備以及工件、工具等物料的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，在一定范圍內(nèi)成批高效生產(chǎn)多種工件；——協(xié)同化：在產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡(luò)中，供應(yīng)商、制造商、分銷商和客戶可動(dòng)態(tài)地共享客戶需求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝文件、供應(yīng)鏈計(jì)劃、庫存等信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制造協(xié)同，人機(jī)協(xié)同，協(xié)同化物流。6智能工廠運(yùn)營管理6.1關(guān)鍵要求4——供應(yīng)鏈管理：從供應(yīng)商到用戶的整個(gè)流程，包括需求、供應(yīng)、原材料采購、生產(chǎn)、庫存、訂——生產(chǎn)管理：計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制生產(chǎn)活動(dòng)的綜合管理活動(dòng)；——銷售管理：通過規(guī)劃、執(zhí)行和控制銷售相關(guān)的——客戶服務(wù)管理：企業(yè)建立、維護(hù)并發(fā)展顧客關(guān)系進(jìn)行的各項(xiàng)服務(wù)工作的總稱；——人才管理：對(duì)影響人才發(fā)揮作用的內(nèi)在因素和外在因素進(jìn)行計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)和控制的一系——企業(yè)資源計(jì)劃管理：企業(yè)提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)管理信息平臺(tái)，將企業(yè)內(nèi)部以及企業(yè)外部供需鏈上——產(chǎn)品全生命周期管理：應(yīng)用于智能工廠內(nèi)部，支持產(chǎn)品全生命周期的信息創(chuàng)建、管理、分發(fā)汽車零部件智能工廠運(yùn)營管理汽車零部件智能工廠運(yùn)營管理銷售管理客戶服務(wù)管理生產(chǎn)制造物流管理供應(yīng)鏈管理生產(chǎn)管理人才管理能源管理企業(yè)資源計(jì)劃管理產(chǎn)品全生命周期管理環(huán)境、職業(yè)健康安全管理發(fā)設(shè)計(jì)7產(chǎn)品與工藝研發(fā)產(chǎn)品與工藝研發(fā)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)銷售采購生產(chǎn)符合客戶需求的產(chǎn)品測試驗(yàn)證與產(chǎn)品認(rèn)可客戶需求客戶需圖3智能工廠產(chǎn)品與工藝研發(fā)設(shè)計(jì)示意圖7.2技術(shù)要求7.2.1標(biāo)準(zhǔn)化模組設(shè)計(jì)由零部件組合而成，具有獨(dú)立功能，可成系列單獨(dú)制造的標(biāo)準(zhǔn)化模組單元，不同形式的接口可與其他單元組成產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)化模組可分、可合、可互換。應(yīng)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造、質(zhì)量緊密結(jié)合，提出細(xì)致周密的產(chǎn)品柔性化生產(chǎn)方案，根據(jù)產(chǎn)線上料、裝配、檢測、搬運(yùn)、視覺、電氣、架構(gòu)細(xì)分模組，將模塊標(biāo)準(zhǔn)化。7.2.2數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具(CAD、CAE等)和研發(fā)設(shè)計(jì)知識(shí)庫，集成三維建模、有限元仿真、虛擬測試等數(shù)字化技術(shù)，應(yīng)用新材料、新工藝，開展基于模型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真優(yōu)化和測試。應(yīng)構(gòu)建完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，并對(duì)產(chǎn)品外觀、結(jié)構(gòu)、性能等全維度的仿真優(yōu)化。依托有限元分析軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多物理場分析，預(yù)測產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺陷，優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，加速產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，對(duì)模具開發(fā)，產(chǎn)品試模進(jìn)行指導(dǎo)，同時(shí)建立虛擬試驗(yàn)與調(diào)試軟件分析能力。7.2.3產(chǎn)品全生命周期信息應(yīng)集成產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息、制造信息、追溯信息等于產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型中，建立產(chǎn)品的全生命周期信息數(shù)據(jù)庫，依托PLM產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化管理工具，結(jié)合數(shù)字化的設(shè)計(jì)設(shè)備以及軟件，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的全流程協(xié)同。運(yùn)用數(shù)字化運(yùn)營管理平臺(tái)，導(dǎo)入APS、MES、WMS/WCS,并和已有的CRM、PLM、PDM、ERP、MES、AGV等系統(tǒng)及設(shè)備集成，優(yōu)化整體研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造運(yùn)營管理流程?！獞?yīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全流程的質(zhì)量精準(zhǔn)追溯，包含從產(chǎn)品到人員、設(shè)備及模治具、物料(最小標(biāo)包級(jí))、工藝參數(shù)及結(jié)果、環(huán)境等生產(chǎn)信息的精確追溯，以及從物料、從模治具到具體產(chǎn)品的精確追溯；——應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)資源的協(xié)調(diào)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)物料的精準(zhǔn)拉動(dòng)和物料管理和運(yùn)輸系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)物料配送的自動(dòng)化，減少線邊庫存和物料周轉(zhuǎn)的效率；——應(yīng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)和告警、模治具使用狀態(tài)的監(jiān)控和壽命管控，針對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行自動(dòng)報(bào)修，根據(jù)設(shè)備和模治具的使用狀態(tài)自動(dòng)制定設(shè)備、模治具的保養(yǎng)計(jì)劃；——應(yīng)建立預(yù)警和預(yù)測模型，結(jié)合當(dāng)前的生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)資源進(jìn)行預(yù)警。數(shù)據(jù)采集可參照GB/T41255的技術(shù)要求，控制數(shù)據(jù)傳輸可參照GB/T38854中的協(xié)議結(jié)構(gòu)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及命令的報(bào)文格式。在數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，汽車零部件智能工廠中通過對(duì)現(xiàn)場的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)和信號(hào)報(bào)警等功能。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)具備但不限于以下功能模塊：數(shù)據(jù)采集模塊、處理模塊、分析模塊、安全隔離模塊。配置的主要硬件及功能包括網(wǎng)關(guān)及通信模塊和各類傳感器，傳感器用于感知和傳送各類信號(hào)，網(wǎng)關(guān)及通信模塊用于處理和傳輸傳感器采集的信號(hào)。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控控制系統(tǒng)在智能工廠中的總體規(guī)劃分以下三個(gè)層級(jí)：——第一層級(jí)，實(shí)現(xiàn)全工廠數(shù)據(jù)采集與鏈接：以品質(zhì)追溯和設(shè)備管理為核心，生產(chǎn)管理為紐帶，基于MES、SCADA、ERP,實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)和數(shù)據(jù)統(tǒng)一；——第二層級(jí)，提升生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析能力：以品質(zhì)分析和成本管控為核心，基于MES、SCADA、ERP、PLM,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的精益化管理；——第三層級(jí)，構(gòu)建基于數(shù)據(jù)的決策流程：以生產(chǎn)運(yùn)營效益產(chǎn)出為核心，基于MES、SCADA、ERP、PLM、BI,提升工廠生產(chǎn)投資的科學(xué)決策。圖4智能工廠中的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控控制系統(tǒng)總體規(guī)劃示意圖8.2.7設(shè)備管理針對(duì)汽車零部件產(chǎn)品線應(yīng)建設(shè)完整的設(shè)備管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集設(shè)備關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)，統(tǒng)計(jì)設(shè)備綜合效率(OEE),自動(dòng)驅(qū)動(dòng)工藝優(yōu)化和生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃優(yōu)化。設(shè)備管理系統(tǒng)利用智能傳感、機(jī)器視覺、在線檢測等設(shè)備與已經(jīng)部署的MES網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成，對(duì)和產(chǎn)品產(chǎn)量/質(zhì)量息息相關(guān)的設(shè)備、模治具、主機(jī)、輔機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和性能分析，建立設(shè)備預(yù)測模型，判斷設(shè)備失效模式，展開預(yù)測性維護(hù)保養(yǎng)。關(guān)鍵工序設(shè)備應(yīng)具備人機(jī)交互功能，具備數(shù)據(jù)管理，圖文化編程功能，預(yù)測性維護(hù)功能，遠(yuǎn)程檢測和遠(yuǎn)程診斷功能，可實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警。管理人員可以在異地通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過VPN等工具安全的訪問公司網(wǎng)絡(luò)，連接需要被控制的計(jì)算機(jī)或者工業(yè)設(shè)備，對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置，軟件安裝程序，修改等工作。應(yīng)建立關(guān)鍵工具設(shè)備三維模型庫，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)。計(jì)劃與調(diào)度要求為生產(chǎn)過程各個(gè)工位或區(qū)域，供應(yīng)生產(chǎn)作業(yè)所需物料，保障工廠生產(chǎn)的任務(wù)有效完成?！悄軅}儲(chǔ)系統(tǒng)：通過對(duì)自動(dòng)化倉庫的遠(yuǎn)程訪問、控制和監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)系——物流運(yùn)輸管理：將物流管理信息系統(tǒng)和生產(chǎn)作