云制造服务平台制造资源接入集成规范

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国家标准 GB/T39471一2020 云制造服务平台制造资源接入集成规范 Speeifieationofmanufacturingresoureeimmporttocloudmanufaeturing serviceeplatform 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T39471一2020 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 缩略语 4 总体架构 硬制造资源接人集成 6.1要求 6.2证实方法 软制造资源接人集成 7.1要求 7.2证实方法 8 制造能力接人集成 8.1要求 8.2证实方法
GB/39471一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口 本标准起草单位:北京航天智造科技发展有限公司、清华大学,航天云网数据研究院(广东)有限公 司航天云网科技发展有限责任公司、四川中英智慧质量工程技术研究院有限公司、工业云制造四川 创新中心有限公司、北京电子工程总体研究所、北京机械工业自动化研究所有限公司、贵州航天云网科 技有限公司、南京航空航天大学、西门子()有限公司、广州赛意信息科技股份有限公司、佛山赛宝信 息产业技术研究院有限公司 本标准主要起草人:柴旭东、谷牧,于文涛、侯宝存、黎晓东,潘亚南、杨灵运、何昊、部菁、林廷宇 石伟、肖莹莹,王海丹、斯柯、宋玉彬、刘波涛、唐敦兵,赵志龙、陈晓双、段聪聪、王若怕、黎霞霞、姜海森、 刘哲、李云鹏、黄健、孙博雅、刘魁、张成康,王军,刘展、刘桂珠
GB/39471一2020 云制造服务平台制造资源接入集成规范 范围 本标准规定了云制造服务平台的制造资源接人集成要求,包括硬制造资源接人集成、软制造资源接 人集成制造能力接人集成的要求,描述了对应的证实方法 本标准适用于与云制造服务平台应用有关的资源接入集成 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 术语 GB/T29826一2013云制造 术语和定义 GB/T29826一2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 云制造elodmanufaeturing -种基于网络的、面向服务的智能制造新模式 它融合发展了现有信息化制造(信息化设计生产、 试验,仿真,管理、集成)技术与云计算、物联网、服务计算、智能科学等新兴信息技术,将各类制造资源和 制造能力虚拟化、服务化构成制造资源和制造能力的服务池,并进行统一的、集中的优化管理和经营 从而用户只要通过网络和终端就能随时随地地按需获取制造资源与制造能力的服务,进而智能地完成 其产品全生命周期各类活动 [GB/T29826一2013,定义2.1.3] 3.2 云制造服务eodmamufacturingserviee 基于云制造技术的制造服务,服务内容包含论证服务AaaS,设计服务DaaS,生产加工服务FaaS、 试验服务Taas,仿真服务sSimaas,维护维修服务MRaaS,经营管理服务MaaS,集成服务InaaS等 [GB/T29826一2013,定义2.1.4钉 3.3 serviceplatform 云制造服务平台coudmanufaetur rings 支持产品全生命周期各类活动,支持各类制造资源与制造能力的感知与接人、虚拟化、服务化、搜 索、发现、匹配、组合、交易、执行、调度、结算、评估等,支持用户的普适使用,支持分散的制造资源和制造 能力集中管理,集中的制造资源和制造能力分散服务的支撑环境以及工具集 [GB/T298262013,定义2.1.5时] 3,4 制造资源 manufacturingresource 完成产品全生命周期的所有活动的元素 [GB/T298262013,定义2.1.1]
GB/T39471一2020 3.5 制造能力 manufaeturimgcapability 完成产品全生命周期活动中各项活动的能力,是人及组织、经营管理、技术三要素的有机结合 [GB/T29826-2013,定义2.1.21 3.6 硬制造资源hardmanufaecturingresouree 产品全生命周期过程中制造设备、计算设备、物料等 3. mamuaeturing" 软制造资源soft reS0urce 以软件、数据、模型、知识为主的制造资源 3.8 硬制造资源接入hardmanufaecturingresoreeimport 将产品全生命周期过程中涉及的各种生产加工设备、测试实验设备、计算设备等硬制造资源通过网 络技术连接进人云制造服务平台 [GB/T29826一2013,定义2.2.1] 3.9 软制造资源接入sofmanufaeturingresureeimport 将产品全生命周期过程中涉及的各种软件、模型、知识、数据等软制造资源通过网络技术连接进人 云制造服务平台 [GB/T29826一2013,定义2.2.2] 缩略语 下列缩略语适用于本文件 3D;三维(3Dimmensions) API;应用程序编程接口(AppieationProgrammingInterface) APP;应用程序(Applieation wser/Server B/S:浏览器/服务器(EBrow cAD;计算机辅助设计(Com puterAidedDesign CAE;计算机辅助工程(ComputerAidedEnginering) AM.计算机辅助制造(ComputerAidedManufaecturing AidedP CAPP;计算机辅助工艺过程设计(Computer ProcessPlanning C/S:客户机/服务器(Client/ /Server DNC;分布式数控(DistributedNumericalControl ERP:企业资源计划EnterpriseResourcePlanning ED电子数据交互(ElectronicDataInterehange) HTTP;超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol TextTransferProtocoloverSecureSocket HTTPS;超文本传输安全协议(Hyper Layer) D:身份标识号(Identifieation) 1T;信息技术(InformationTechnology P,网络协议(InternetProtocoD) MESs;制造执行系统(ManufacturingExecutionsystem) MQTT:消息队列遥测传输(MessageQueuingTelemetryTransport) PLM;产品生命周期管理(ProductLifeeycleManagement
GB/39471一2020 SaS,软件即服务(Sofwarca忙任Seriee) SDK;软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit webservice;web服务(worldwidewebService 总体架构 S 云制造服务平台制造资源接人集成架构如图1所示,应包括资源层、接人层、平台层 资源层包括 产品全生命周期所涉及的硬制造资源、软制造资源及制造能力 在接人层,借助专用网络、物联网、传感 网络、以太网等传输网络,以各自的接人方法将制造资源及制造能力集成接人到云制造服务平台 平台层 云制造服务平台 软制造资源接入方法 硬制造资源接入方法 制造能力接入方法 接入层 传输网络 边缘计算处理 硬制造资源 软制造资源 制造能力 企业信息系统 制造全生命周期 T基础资源 活动能力 制造设备 工具软件 资源层 专业设备制造能力 知识模型库 数字化生产线 图1云制造服务平台制造资源接入集成架构 硬制造资源接入集成 6.1要求 根据制造全生命周期活动中业务资源应用需求,云制造服务平台中接人集成硬制造资源应符合以 下要求 IT基础资源包括云计算中心、数据中心、计算设备等,其集成应能实现云端IT资源的管理和 调用,如资源的使用情况查看、资源的分配等; 制造设备包括机加设备电装设备、环境试验设备等,其集成应能实现云端设备制造能力的管 b 理和设备状态信息的采集; 数字化生产线包括机加数字化生产线、焊接数字化生产线等,其集成应能实现云端产线资源管 理和产线状态信息采集 6.2证实方法 6.2.1I基础资源 应对计算中心、数据中心,计算设备等IT基础资源在软件层面增加智能监控代理,实现IT基础资 源的接人集成
GB/T39471一2020 6.2.2制造设备 6.2.2.1 直接接入 可将设备、控制计算机或智能采集终端,通过现场总线、工业以太网、工业无线等方法接人内置了 API的工业物联网网关,将设备的集成信息直接接人云制造服务平台,如图2所示 企业外 云制造服务平台 部网络 云制造服务平台接入 API 工业物联网网关 智能采集终端 现场总线 业以太 企业内 网业无 部网络 线网 传感器、 仪 控制计算机 表、1/0等 制造设备 图2制造设备直接接入方法 6.2.2.2间接接入 设备/设备组合在本地组成网络后,通过现场总线、工业以太网、工业无线等方法接人企业车间管理 系统,并可从企业其他信息系统(如ERP等)获取信息支撑,然后通过webServiee集成方法将设备/设 备组合的集成信息间接接人云制造服务平台,如图3所示 企业外 云制透服务平台 部网络 状 webService WebServiee 借 发 其他信息系统 车间管理系统 如ERP等 智能采集终端 现场总线 工业以太 企业内 网/工业无 部网络 线网 传感器、仪 控制计算机 表、1/0等 制造设备 图3制造设备间接接入方法
GB/39471一2020 6.2.3数字化生产线 数字化生产线有以下四种接人集成方法 可通过对数字数控中心(DNC),车间制造执行系统(MES)和企业资源规划系统(ERP)等系统 a 的集成,实现高端数字化生产线的接人和控制 b)在对生产线的物料、工装添加条码标签以及赋予各类资源统一的数字标识进行生产线设备信 息状态的自动或半自动采集而形成数字化制造中心信息库的条件下,可通过对数字化制造中 心信息库的集成实现数字化生产线的物联化接人 数字化生产线的多工位、工序通过现场应用系统采集数据,对制造资源数据及制造过程数据等 信息接人 d 产线设备及工站通过工业网络协议进行通信 通过智能网关的协议转换以互联网协议标识解 析的方法接人云制造服务平台 通过云制造服务平台的各类数字化生产线相关的应用进行监 控、分析、管控 软制造资源接入集成 7.1要求 软制造资源的接人集成应能实现该资源的管理和按需调用,云制造服务平台接人集成的软制造资 源应符合以下要求 企业信息系统包括ERP,PIM,MES等,其集成 aa 应能够支持HTTP,HTTPs,.MQTT至少一种通信协议; 22 企业信息系统可进行改造,支持数据以RestfulAP的形式进行数据传输,或支持数据以 消息形式发送至MQTT b 工具软件包括CAD,CAE,CAM,CAPP等软件以及各类工业APP,其集成 --般要求为B/S架构,若为C/S架构,应支持远程桌面访问; 应支持多租户使用 知识模型库包括公共模具库,零件库故障诊断规则库等,其集成 应上传至知识模型库统一运维和管理 应以文件或接口形式接人,其中,文件类模型包括系统、3D文件,sDK包和微服务组件 等;API类模型包括HTTPHTTPS等传输格式的接口 模型提供者可在知识模型库开发、调试、上传、检索、监控和管理知识和模型,模型调用者 3 可在模型库发现,查看、申请调用、下载及测试知识和模型,实现工业知识和模型复用 7.2证实方法 7.2.1企业信息系统 企业信息系统有以下两种集成方法 以API集成方法:企业信息系统通过调用平台接人API,定时将数据传人平台,或平台将数据 传输给企业信息系统; 以工业物联网网关集成方法;在网关中配置企业信息系统P,可采集的信息,采集频率等,实 b 现企业信息系统与平台的集成
GB/T39471一2020 7.2.2工具软件 工具软件和工业APP有以下三种集成方法: 直接部署集成方法;满足平台部署要求的工具软件、工业APP采用此种集成接人方法 a 通过改造集成方法;工具软件、工业APP为B/s架构,需要改造才满足平台部署要求,采集此 种集成接人方法; 远程桌面集成方法;对于C'/S架构的工具软件、工业APP提供远程访问桌面,通过上传下载 程序包的方法与平台集成 7.2.3知识模型库 知识模型库有以下三种集成方法 通过模型发布与平台集成:模型在平台的模型库上注册发布,实现与平台集成 a b 通过API发布与平台集成:外部模型以接口API的方法在平台发布,实现模型与平台集成 通过模型上传下载文件与平台集成;模型以文件方法存在时应采用此种集成方法 c 制造能力接入集成 8 8.1要求 8.1.1云制造服务平台中接人集成的制造能力,应符合以下要求; 人/组织以及相应的业务逻辑:如仓库管理员的审批流程等,应在制造能力注册时进行定制实 a 施并采用内置的流程调度/管理引擎的组织结构建模工具来完成 b企业内部信息系统;宜采用基于电子数据交互(EDI)技术实现企业资源规划系统之间的互联 以及云制造系统与企业内部信息系统之间的无缝集成 8.1.2制造能力的分类有以下两种方法 按照制造全生命周期活动划分,包括研发、供应、生产、营销服务等制造能力,见图4; 研发能力 参照学科分类进行细分 按照工业中间品的分类 供应能力 标准进行细分 制 按照各行业的工艺流程 生产能力 标准进行细分 按照商贸类企业的经营 营销能力 范围进行细分 按照综合保障专业 服务能力 进行细分 图4制造全生命周期活动能力分类 b)按照专业设备制造划分,包括通用设备制造、专用设备制造、交通运输设备制造、电气机械及器 材制造,通信设备和计算机及其他电子设备制造、仪器仪表及其他机械制造等制造能力,见 图5
GB/39471一2020 电工机械专业设备制造 通用设备制造 电子和电工机核专用设备 电子工业专用设备制选 制造 专用设备制造 武器弹药制造 航空航天器制造 航空、航天及其他专用设 交通运输设备制造 备制造 电机制造 电线、电缆、光缆及电工 器材制造 电气机械及器材制造 电池制造 通信设备制造 电子真空器件制造 雷达及配套设各制造 半导体分立器件制造 电子计算机制造 通信设备和计算机及其他电子 设备制造 集成电路制造 电子器件制造 光电子器件及其他电子器 电子元件制造 件制造 ==- 导航、气象及海洋专用仪 器制造 通用仪器仪表制造 电子测量仪器制造 专业仪器仪表制造 仪器仪表及其他机械制造 --- 图5专业设备制造能力分类 8.2证实方法 制造能力的接人集成方法如下 能力注册;应具备全局唯一的ID号、定制实施、纳人监控和优化配置等功能 aa b 关键特征;应具有企业资产、人员规模等硬的指标以及企业或人员资质、技术成熟度等软的 指标; 使用方法:应采用在线对接、云排产及电子化协作等方法使用制造能力提供,可通过软件即服 务(SaaS)的形式为多主体用户提供服务