工业互联网 智能化生产技术要求

工业互联网智能化生产技术要求

1范围

本标准规定了工业互联网智能化生产的术语和定义、总体要求、架构组成与运行机制要求、系统构成与关键技术要求、智能化生产分阶段规划要求、智能化生产信息化规划要求、智能化生产数字化要求、运行管理要求、智能检测及质量控制要求、能效检测要求、信息安全要求等内容。

本标准适用于工业企业的互联网智能化生产需求，并且可以创建新的业务模式。

2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。凡是注明日期的引用文件，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。

T/TMAC012.1-2019混凝土预制构件智能工厂通则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

工业互联网Industrial Internet

以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础，通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析，实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革，是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态。

3.2

智能化生产Intelligent production

通过智能化、自动化设备，利用物联网、云计算、大数据、机器视觉、仿真数字双胞胎、故障预测与健康管理（PHM）等新一代信息技术，提高生产过程可控性，减少生产线人工干预，以及合理计划排程，实现生产、管理和决策的智能优化的生产活动。

4总体要求

4.1基本要求及要素条件

4.1.1智能化生产的核心是互联互通和信息集成，其基本要求包括设施互联、系统互通、数据互换，应符合T/TMAC012.1-2019中4.1—4.4规定的要求。

4.1.2应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计及仿真，并通过物理检测与试

验进行验证与优化。

4.1.3制造装备数控化率超过70%，并实现高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备之间的信息互联互通与集成。

4.1.4实现对物流、能流、物性、资产的全流程监控，生产工艺数据自动数采率达到90%以上。

4.1.5采用先进控制系统，工厂自控投用率达到90%以上，关键生产环节实现基于模型的先进控制和在线优化。

4.1.6生产计划、调度应建立模型、实现生产模型化分析决策、过程量化管理、成本和质量动态跟踪，以及从原材料到成品的一体化协同优化。

4.2信息集成

应实现生产企业与供应方、外协方，及用户之间的信息集成。

5架构组成与运行机制要求

5.1工业互联网架构

工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施，形成智能化发展的新兴业态和应用模式。工业互联网的架构组成如图1所示。

图1工业互联网的架构

5.2智能化生产结构组成

智能化生产结构组成如图2所示。

图2智能化生产结构组成

5.3工业互联网智能化生产平台业务架构

基于工业互联网的智能化生产平台的业务架构如图3所示。

图3智能化生产平台业务架构

5.4运行机制要求

工业互联网智能化生产的运行机制要求为，在智能服务平台上建设智能生产系统，并构建智能产品、智能设备与用户间的互联互通。其运行机制如图4所示。

图4工业互联网智能化生产运行机制

6系统构成与关键技术要求

6.1智能化生产系统构成

6.1.1智能化生产系统应由中央控制系统、动力提供系统、生产执行系统、原料供应系统、生产监控系统、质量控制系统、信息采集系统、文档管理系统组成。

6.1.2中央控制系统应包括制造企业生产过程执行系统（MES）、企业资源计划（ERP）系统、产品数据管理（PDM）系统、供应链管理（SCM）系统、经营管理信息系统、组态系统、仓库管理系统（WMS）。

6.1.3动力提供系统应包括电力系统、热力系统、气动系统。

6.1.4生产执行系统应包括产品设计系统、产品生产系统、物流系统、传输系统、焊接系统、组装系统。

6.1.5原料供应系统应包括自动叫料系统。

6.1.6生产监控系统应包括生产过程数据采集与监视控制（SCADA）系统、分布式控制系统（DCS）、全生命周期管理系统、故障预测与健康管理（PHM）系统。

6.1.7质量控制系统应包括来料复检系统、半成品检测系统、成品检测系统、设备自检系统、质量保证系统。

6.1.8信息采集系统应包括人员信息采集系统、设备信息采集系统、物料信息采集系统、检测记录采集系统、环境信息采集系统、工艺信息采集系统。

6.1.9文档管理系统应包括操作指导管理系统、设备维护管理系统、技术文件管理系统。

6.2核心系统构成

6.2.1制造企业生产过程执行系统（MES）是制造企业非常核心的生产过程执行管理系统，可为企业智能化生产提供协同管理。

6.2.2企业资源计划（ERP）系统针对物资资源管理（物流）、人力资源管理（人流）、财务资源管理（财流）、信息资源管理（信息流）进行集成一体化，具有整合性、系统性、灵活性、实时控制性等特点。

6.2.3产品生命周期管理（PLM）系统对产品整个生命周期进行全面管理，包括投入期、成长期、成熟期、衰退期、结束期管理，通过投入期的研发成本最小化和成长期至结束期的企业利润最大化来达到降低成本和增加利润的目标。

6.2.4供应链管理（SCM）系统主要通过信息手段，对供应的各个环节中的各种物料、资金、信息等资源进行计划、调度、调配、控制与利用，形成用户、零售商、分销商、采购供应商的全部供应过程的功能整体。

6.3关键技术要求

6.3.1车间信息规范：智能化生产的各数字化车间所使用的设备通讯接口必须使用标准化协议，应建立基于产品模型、制造模型的数据流。

6.3.2生产优化：包括仿真可视化、仿真优化、数据分析、能效管理。

6.3.3协同生产：包括生产动态反馈、厂级物流协同、车间协同生产。

6.3.4智能化生产关键技术的组成关系如图5所示。

图5智能化生产关键技术的组成关系