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1、设备互联项目的顺利实施和深入应用，是集团数字化转型成功的必要条件之根据设备互联项目的建设要求，将集团内部生产设备、生产设施、辅助设备等连接起来，对设备实现统一联网管理，并且具有数据采集存储、传输、反向控制等功能,实现与其它MES、APS、ERP等IT系统的互联互通。为了实现上述要求，需要制定集团设备互联的纲领性建设标准，明确设备互联的设计、安装和验收标准。集团设备互联方案编制组经广泛调查研究，总结集团设备互联工作的实践经验，并参考国内和国外先进标准，由智能制造研究院起草，会同有关单位制定集团设备互联标准。适用范围该规范旨在为集团设备互联建设提供标准规范，规定了集团设备互联的覆盖范围、采集方案、
2、数据标准、存储标准、网络规划、网络安全等方面的基本要求，并给出了设备互联的实施过程和验收规范。本规范适用于集团内部各事业部进行设备互联项目的规划和构建。术语与定义设备互联通过网络通讯、增加硬件等方法将集团内部生产设备、生产设施、辅助设备等连接起来，对设备实现统一联网管理的系统。具有数据采集存储、程序传输、反向控制等功能，实现与其它MESAPS、ERP等IT系统的互联互通。设备数据互联区别于增加硬件方式，通过网络直接与设备控制系统进行数据通讯，全面采集如状态、程序、故障等数据信息,具有数据存储、程序传输、反向控制等功能,并实现与其它MESAPS、ERP等IT系统的互联互通。MDC生产数据及设备状
3、态采集分析系统(ManufacturingDataCollection&StatusManagement),一套用来实时采集、并报表化和图表化车间的详细制造数据和过程的软硬件解决方案。DNC分布式数控系统(DiStribUtedNumericalControl),其本质是计算机与具有数控装置的机床群使用计算机网络技术组成的分布在车间中的数控系统，具有线加工、NC程序的断点续传、在线远程请求和历史追溯等功能。MES制造执行系统(ManUfaCtUringEXeCUtiOnSySten1),位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之前的面向车间层的管理信息系统。身份鉴别身份签别指鉴别一个实体拥有其声
4、明的身份。不可抵赖性防止服务发送方或服务接收方抵赖所接收、传输、处理、分发和共享的信息，要求无论发送方还是接收方都不可抵赖所进行的数据传输、数据处理和数据存数行为。数据完整性数据完整性是伯息安全的三个基本要点之一，指在传输、存储信息或数据的过程中，确保信息或数据不被未授权的算改或在篡改后能够被迅速发现。数据保密性信息不被泄漏给非授权的用户和实体,信息只能以允许的方式供授权用户使用的特性。辑压成型依靠材料的塑性移动特性，采用滚动挤压的原理成形各种复杂制件的工艺。模压成型将粉状，粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压而使其成型并固化的作业工艺。或利用材料的塑形特性，采用挤压方式
5、通过特定形状的模具成型为相应形状的工艺。注塑成型熔融的原料通过加压、注入、冷却、脱离等操作制作一定形状的半成品件的工艺过程。嵌件成型模具为装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂、熔融的材料与嵌件接合化，都成一体化产品的成型工法。铸造成型将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。参考标准GBT22239-2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB50254-1996电气装置安装工程低压电气施工及验收标准GB50311-2016综合布线系统工程设计规范DL/T725-2013电力用电流互感器使用技术规范GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收规范GBT5
6、1314-2018数据中心基础设施运行维护标准GB/T29618.1-2013现场设备工具(fdt)接口规范GB/T36417.3-2018全分布式工业控制网络接口通用要求GY322-1998防雷及接地安装工艺标准GB-T75-94安全防范工程程序要求GB50168-92电气装置安装工程、电缆线路施工及验收规范1概述中国制造2025明确指出：“推进制造过程智能化，在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间:生产设备实现互联互通是企业走向智能化的基础，也是数字化车间建设的重要内容。只有改变传统的设备孤岛式生产模式，发挥生产设备集群化的生产潜能，在网络化通信的基础上，实时采集生产设备的关键运转数据，对
7、设备进行可视化、智能化管理以及预测性维护，并通过与信息化系统进行深度集成，实现设备网络化、集群化、智能化的生产管理模式，为促进企业智能制造落地打下坚实基础。当前国内大多数企业的设备“说不出、讲不明、听不见”，是地道的“聋哑并存”,i皿.*,“人WN廿，白户.厘，V咯IVIiaejL图1-1设备互联系统架构图2设备互联建设标准设备互联范围广泛，涉及设备、采集、存储、网络、安全等各个方面。为保证设备互联建设的准确落地，规定设备互联建设范围、采集标准、数据标准、储标准、网络标准、安全标准等规范。2.1 设备互联建设范围根据使用途径，设备分为生产设备、生产设施、辅助设备三类，设备互联要求对以上三类设备
8、按标准规定实施连接。现有上述设备具备通讯功能与接口的程控设备以及带PLC的设备进行设备数据互联,不具备通讯功能的设备采用数据采集盒连接。新购设备必须具备数据通讯能力与接口，按集团新采购设备通讯接口标准规范VL0执行。2.1.1 生产设备类生产设备指直接参与生产的设备，按照集团生产工艺属性，分为下料设备、成型设备、焊接设备、热处理设备、机加设备、涂装设备、装配设备、调试设备。2.1.1.1下料设备集团下料方式主要有切割下料、锯切下料、剪断下料，集团下料类设备互联应涵盖以上三种下料方式所使用的设备。常用设备具体如下：1）激光切割机将激光发生器发射出的激光束传递到工作表面,产生足够的能量使材料熔化与
9、光束同轴的高压气体除去熔化金属，从而达到切割钢极目的的设备。本规定要求集团所有激光切制机应实施设备数据互联,激光切割机除切割头的切割过程需按照规定进行设备互联外，与切割头配套使用的龙门架、切割平台的运行过程也需进行设备互联。且在设备互联系统中以上各部位应整合为一台设备进行整体监控。与激光切割机配套使用的除尘设备等不计入设备互联。2）等离子切割机利用极细而高温的等离子弧，使局部金属迅速熔化，再用气流把熔化的金属吹走的切割方法。本规定要求集团所有等离子切割机应实施设备数据互联，当等离子切割机有多个切割发生器时,每个切割发生器等切割过程都需要进行设备数据互联。与切割发生器配套使用的龙门架、切割平台的
10、运行过程也需进行设备互联。且在设备互联系统中以上各部位应整合为一台设备进行整体监控。与等离了切割机配套使用的除尘设备等不计入设备互联。3）火焰切割机也称为切管机，使用氧/燃气火焰燃烧，将钢板温度升至燃点，流在狭长区域氧化金属，燃烧时所产生割渣被切割氧流吹除从而形成隔缝。本规定要求火焰切割机应实施设备数据互联，与切割头配套使用的龙门架、切割平台的运行过程也需进行设备互联。且在设备互联系统中以上各部位应整合为一台设备进行监控。与火焰切割机配套使用的除尘设备等不计入设备互联。4）圆锯床即为俗称的切管机，使用等离子、激光或火焰方式进行管材、棒材切割的设备，当切管机具备通讯功能与接口或带PLC时，本规定
11、要求设备必须进行设备数据互联，当切管机不具备通讯功能时，使用数据采集盒进行设备联网。5）带锯床以环状无端的带锯条为锯具，绕在两个锯轮上作单向连续的直线运动来锯切管材、棒材的锯机。当带锯床具备通讯功能与接口或带PLC时;本规定要求设备必须进行设备数据互联，当带锯床不具备通讯功能时，使用数据采集盒进行设备联网。6）剪断机包括剪板机、棒料机、胶管钢管剪切机等所有通过剪切方式进行下料的设备。当剪断机具备通讯功能与接口或带PLC时，本规定要求设备必须进行设备数据互联，当剪断机不具备通讯功能时，使用数据采集盒进行设备联网。2.1.1.2成型设备包括辐压成型、模压成型、注塑成型、嵌件成型、铸造成型等成型方式
12、，使用的设备包括折弯机、卷板机、冲床、坡口机器人工作站、弯管机、校形机、铳边机、铸造设备、锻造设备、叶片设备等。其中冲床、坡口机器人工作站必须进行设备数据互联,其余设备遵循具备通讯功能与接口的设备以及带PLC的设备进行设备数据互联，不具备通讯功能的设备采用数据采集盒连接的原则。2.1.1.3焊接设备直接进行焊接生产的设备，具体规定如下：1）焊接机器人工作站包括机器人本体、焊接电源以及与其配套使用的变位机、升降机、上下料设备（不包括行车、KBK）等辅助装置。本规定要求焊接机器人工作站必须进行设备数据互联。2）焊接焊机包括气保焊机、电阻焊机、埋弧焊机、弧焊机、焊接专机等所有依靠人工或需要人工辅助进
13、行焊缝焊接的设备。本规定要求以上焊接焊机具备数字焊接电源进行设备数据互联，不具备数字焊接电源的设备采用数据采集盒连接的原则。3）组对焊机仅用于结构件组对点焊作业的焊机，此类设备无需一定具备数字焊接电源可通过数据采集盒的方式进行设备连接。当该焊机即进行组对点焊作业，又进行焊接作业时，必须按照焊接机的规定执行，2.1.1.4热处理设备进行热处理工艺的设备，包括淬火设备、回火设备、渗碳设备、渗设备、退火设备、调质设备、消氢设备以及用于烘干、清洗的设备。集团热处理设备必须进行设备数据互联。2.1.1.5机加设备机加设备包括加工中心、龙门、齿轮加工设备、加工专机、车床、铳床、磨床、像床、钻床等使用切削的
14、方式将金属毛坏加工成机械零件的机器。按照设备控制方式的不同，机加设备分为数控设备与非数控设备。1）数控设备使用计算机数字程序控制的机床，即机床的动作和运动都是数字化控制的，本规定要求该类设备必须进行设备数据互联。2）非数控设备不属于数控设备的其余机加设备。2.1.1.6涂装及表面处理设备包括喷丸、抛丸、喷漆、喷粉、电泳、电镀、浸漆等涂装及表面处理设备D喷丸、抛丸设备喷丸、抛丸设备通常作为工件进行涂装的前道工序，因此当丸、抛丸设备作为产品涂装生产线的一部分时，喷丸、抛丸设备实现设备互联后，需在设备互联系统中与后续喷涂工序关联。2）喷漆、喷粉设备重点对自动调漆设备、喷枪、烘干房等进行设备互联，涂装
15、线风机作为辅助设备,如可直接进行数据直采则进行设备互联，如需要另行加装数据采集盒，各单位可根据自行特点酌情处理，本规定不做强制连接要求。3）电泳、电镀、浸漆设备需进行设备数据互联。2.1.1.7装配设备重点包括拧紧机器人工作站、涂胶机器人工作站、数采拧紧工具、加注机（含调试中心的加注机）、压装机、过滤机、清洗机等装配设备。其中拧紧机器人工作站、涂胶机器人工作站、数采拧紧工具、加注机、压装机需进行设备数据互联过滤机、清洗机可仅采集开机时间、作业时间等设备运行状态数据。2.1.1.8调试设备用于产品调试的试验台等设备，本规定要求必须进行设备数据互联。2.1.2生产设施类生产设施指用于服务或支撑生产
16、设备工作的机器或装置，按照服务或支撑的设备范围，可分为仓储物流设备、工序流转设备、变位辅助设备、辅助标签。2.1.2.1仓储物流设备包括立体仓库、AGV、叉车、堆高机、运输车等用于仓库管理及物料配送的设备。在WMS系统开发时统筹规划，暂不纳入设备互联系统。2.1.2.2工序流转设备包括搬运机器人、行车、KBK,输送链、积放链等用于生产线工序流转的设备。其中搬运机器人、智能行车、以及配置有PLC的积放链、输送链进行设备互联,普通行车、KBK,以及其余输送链、积放链暂不进行设备互联。2.1.2.3变位辅助设备主要为变位机、升降机等用于工件作业过程中辅助进行位置变化等设备，机器人工作站使用的变位机、
17、升降机参照焊接设备中焊接机器人工作站的规定执行，单独的变位机、升降机原则上不单独进行设备互联采集;能源管理模块有要求的按照能源管理标准执行。2.1.2.4辅助标签主要为二维码、条形码、RFID等用于标示设备、物料、产品、工具等信息的标签。用于设备唯一识别码的辅助标签在相应设备互联过程中纳入设备互联系统作为相应设备储息的一部分，物料、产品、工具的辅助标签在MESWMS等系统开发时统筹规划。2.1.3辅助设备类车间中除生产设备与生产设施以外的设备或装置，如：空压机、三坐标测量仪、机器视觉检测设备、对刀仪、刀具修模设备、探伤设备、光谱仪、振动仪、试验检测装备。另外设备互联不涵盖照明灯、风扇、空调等装
18、置的连接。2.2设备互联通用标准1.两个必图2-1设善互联系统采集方案D数据直接采集标准设备具备采集通讯能力且数据地址明确，可直接通过接口实现与设备进行数据交耳。满足数据直接采集条件的设备主要为以下三种情况：第一种:设备本身满足采集通讯条件，具有网口，采集通讯接口开放，如FANUC的Oi-D、Oi-F,三菱M70、M80、M800,大部分PLC等设备；第二种:设备通讯功能未开放或系统版本低，通过厂商授权升级系统版本满足采集通讯条件,如MAZRK,西门子、海德汉等数控设备：第三种：无网口，可通过加装通讯模块，使设备满足采集通讯条件如FANUC的0i-C部分不带通讯模块的PLC没备。2）加装数据采
19、集盒标准对无网口、不具有采集通讯功能的设备，需要外加采集硬件才能实现数据采集通讯。第一种:通过电表采集能耗信息；第二种:通过外接采集终端模块，实现设备数据点位的采集通讯；3）新采购设备数据标准新增的设备必须具备数据通讯能力与接口，需要满足以下标准要求：1）设备需具备独立的供数据采集的RJ45网络接口，支持网络通讯和数据交互，如需授权，供应商需完成授权。2）支持标准网络通信协议OPC-UA、SOCKETWeb-Service等，如为私有协议，需提供接口库和开发说明，供应商提供调试例程。3）支持对系统数据读写操作，开放最大读写权限，能够读取设备所有参数信息。4）设备所有采集的数据所有权归属甲方，所
20、有通讯接口对甲方免费开放。5）可按照甲方的信息化要求，通过工业以太网与设备互联系统、车问MES和工厂ERP系统连接,便于甲方将产线类系统集成到自身生产控制和企业管理信息系统软件中。6）提供接口说明文档。7）供应商在质保期内免费进行软件升级。2.2.2通讯方式要求通讯方式主要为有线方式和无线方式：D有线方式通过网络布线实现设备与设备之间、设备与服务器之间互通。对于有线通讯方式需要采用电脑客户端采集方式进行数据采集传输。2）无线方式远程无线方式需要采用4G、5G通讯网络技术，需要保证对设备互联设备覆盖率100%o短距离无线方式（2.4GZigbee、wifi、蓝牙）。无线通讯方式可以通过加装物联网
21、采集终端对设备进行数据采集传输。设备互联网络通讯要求需要满足以下指标。指标名称指标要求网络丢包率99.99%网络传输延时50ms宽带利用率99%表2-1设备互联网络通讯要求2.2.3采集性能要求对数据采集、传输、稳定性的要求需要满足以下指标:指标名称指标要求数据采集频率Wl秒，默认2秒，可调数据传输频率Wl秒，默认2秒，可调控制命令下发延时1秒系统运行寿命210年系统软件月平均运行率299%系统软件平均无故障运行时间（MTBP）2350天表2-2数据采集要求指标2.3设备互联采集标准采集通讯主要是指与设备控制系统的通讯，因此设备的控制系统决定设备的采集方式。设备互联建设范围设备按控制系统分类可
22、分为数控系统类、PLC类、机器人类、工业PC类、其它类。2.3.2PLC类覆盖范围PLC用处广泛，涵盖范围较广，覆盖设备互联建设范围所有具有逻辑控制单元系统设备，下料设备、成型设备、焊接设备、热处理设备、涂装及表面处理设备、装配设备、调试设备、仓储物流设备、工序流转设备等设备。具体如：自动化产线、淬火设备、渗碳设备、消氢设备、氮化设备、回火设备、退火设备、干设备、调质设备、清洗设备、折弯机、卷板机、弯管机、校形机、锻造设备、加注机、压装机、过滤机、清洗机、AGV、立体仓库等。主要型号西门子、三菱、欧姆龙、施耐德、ABB、安川、艾默生、力士乐、台达、威沦、步科采集方式PLC设备遵循工业常用通讯协
23、议modbustcpS7、OPC、OPCUA常用协议，网线直接与PLC设备连接，如PLC设备不具备采集功能，可通过外加采集模块。由于PLC设备地址变量由设备厂商定义，PLC点表地址是数据采集的前提，需要提供详细的PLC地址点表信息。PLC点表格式如下：PLC控制器采集点表PLC型号：S7-1516序号符号地址数据类型描述1手自动10.0BOOL手自动模式2报警10.1BOOL系统异常，但是仍然可以运行3故障10.2BOOL系统异常，必须停机4物料编号DB12.DBB20-29CHARARRAY物料唯一标识5工件类型DB12.DBB12BYTE成品类型6工件计数DB12.DBW14INT工件总数
24、统计7工件出库DB14.DBXlO.0BOOL工件出库信号8报警指示灯Q100.0BOOL报警信号指示9故障指不灯QlOO.1BOOL故障信号指示10运行指示灯Q100.2BOOL系统运行指示11点击启动Q100.3BOOL电机启动信号表2-4PLC控制器采集点表示例2.3.3机器人类覆盖范围所有机器人设备，如:焊接机器人、搬运机器人、分拣机器人、拧紧机机器涂胶机器人、喷漆机器入人、主要系统型号ABB、KUKA、FANUC、史陶比尔、安川工业机器人采集方式直接与机器人的控制系统通讯进行数据采集，需要根据机器人控制系统型号和版本确认采集方式。型号类型版本端口采集方式FANUCR-J3iB7D80
25、/45以上版本网口设备直接采集标准中第一种设备具备标准采集条件R-30iA.R-30iMate全部网口设备直接采集标准中第一种设备具备标准采集条件R-30iB全部网口设备直接采集标准中第一种设备具备标准采集条件其它全部-根据设备确认其它全部全部一根据设备确认表2-5机器人采集方式2.3.4工业PC类覆盖范围指采用工业PC电脑为控制单元的设备，设备互联建设的大部分辅助设备三坐标测量仪、机器视觉检测设备、对刀仪、刀具修设备、探伤设备、光谱仪、振动仪、试验检测装备，以及部分涂装、热处理设备等。主要系统型号工业电脑采集方式直接与工业PC机通讯进行数据采集。工业PC的系统均为定制开发软件，需要厂商开放通
26、讯协议和接口，并提供详细的协议说明。2.3.5其它类覆盖范围除机加数控类、PLC类、机器人类、工业PC类以外其它设备，设备互联建设范围的辅助标签以及不明确类型的设备。主要系统型号无采集方式需根据具体设备制定具体的采集方式。2.4设备互联数据标准（P25）对设备互联建设范围内中不具有通讯功能的设备和具有通讯功能的设备，进行采集数据规范。不具备通讯功能的设备，采用数据采集盒连接，采集数据包含设备ID、设备名称、设备类型等设备基本信息以及设备电流、电压等反应设备状态（作业、待机、停机）的信息。对于具有通讯功能的设备，直接与设备控制系统连接，除数据包含设备ID、设备名称、设备类型等设备基本信息外，还需
27、根据设备特点及加工特性，进行定制化数据采集。每种设备具体采集数据如下：2.4.1生产设备类2.4.1.1下料设备1）激光切割机的标准数据指标2.4.1.3焊接设备1）焊接机器人的标准数据指标焊接机器人设备信息设备ID设备名称设备类型系统型号序列号如见版本状态信息设备状态（作业、待机、故障、停机）急停报警工作模式（手动、自动）坐标信息角度坐标（J1-J6）用户坐标世界坐标程序信息程序号运行时间程序行号报警信息报警号报警类型报警信息焊接信息送丝速度焊接电流焊接电压2-15焊接机器人标准数据指标2）焊接焊机的标准数据指标带数字电源的焊接焊机的标准数据指焊接焊机（带数字电源）类型数据字段基本数据设备编
28、号设备名称设备状态（作业、待机、故障、停机）焊接信息送丝速度焊接电流焊接电压2-16带数字电源的焊接焊机标准数据指标不带数字电源的焊接焊机的标准数据指焊机（不带数字电源）类型数据字段基本数据设备编号设备名称设备状态（作业、待机、故障、停机）2-17不带数字电源的焊接焊机标准数据指标3）拼点焊机的标准数据指标带数字电源的焊接焊机的标准数据指拼点焊机（带数字电源）类型数据字段基本数据设备编号设备名称设备状态（作业、待机、故障、停机）焊接信息送丝速度焊接电流焊接电压2-18带数字电源的拼点焊机标准数据指标不带数字电源的焊接焊机的标准数据指焊机（不带数字电源）类型数据字段基本数据设备编号设备名称设备状态（作业、待机、故障、停机）2-19不带数字电源的拼点焊机标准数据指标2.4.1.4热处理设备（P33）D淬火设备、回火设备、渗碳设备、渗设备、退火设备、调质设备、消氢设备、烘干设备等的标准数据指标。加热炉基本信息设备编号设备名称设备类型设备状态（作业、待机、故障、停机）报警信息工艺设定温度实际温度设定时间剩余时间装炉重量炉压用电量用气量总炉次数2-20加热炉标准数据指标2）淬火水剂槽的标准数据指标淬火水剂槽类型数据字段基本信息设备编号设备名称设备状态（作业、待机、故障、停机）报警信息工作工时水剂中冷却时间介质浓度用电量总重量表2-21淬火水剂槽的标准数据指标
