【儀表網 儀表標準】9月16日，無錫“感知中國”物聯網商會發布團體標準《智能制造 柔性生產物聯網系統結構和技術要求》征求意見稿。商會按照《無錫“感知中國”物聯網商會團體標準化工作管理辦法》相關要求，現公開征求意見。
柔性生產是在智能制造的基礎上，為適應市場需求多變和市場競爭激烈而產生的市場導向型的按需生產的先進生產方式，其優點是增強制造企業的靈活性和應變能力，縮短產品生產周期，提高設備利用率和員工勞動生產率，改善產品質量。
本文件按照GB/T 1.1—2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。參考GB/T 33474–2016 物聯網參考體系結構；GB/T 33745–2017 物聯網 術語等規程編制。
本文件規定了用于管理控制智能制造柔性生產的物聯網系統，包括以下部分：智能制造柔性生產物聯網系統的系統架構、實體和接口描述；用于智能制造柔性生產物聯網系統的通用要求。本文件適用于智能制造柔性生產管控物聯網系統的設計、開發、測試、部署和運維。
目標對象域：
目標對象域包含智能制造柔性生產物聯網中面對頻繁變化的生產需求需要管控的目標對象，這些目標對象的信息可被傳感器和PLC感知，在少數情況下它們也可采用執行器和PLC控制。在智能制造柔性生產物聯網中，目標對象實體包括五類：一類為人，主要包括生產裝備部署時的調機人員和實際生產中的操作人員等；一類為機，主要是指柔性生產過程中使用的生產設施、生產設備和工裝；一類為料，主要是指組成產品的直接材料和生產過程的間接材料；一類為法，主要指柔性生產的工藝方法；一類為環，主要指生產空間的環境狀況。
感知控制域：
多品種小批量的柔性生產過程中，生產流程需要經常變換，工藝參數需要頻繁更新，因此目標對象必須具備柔性能力，感知控制域實現此功能。感知控制域的實體分為感知控制類實體、PLC和物聯網網關。感知控制類實體包括自動光學檢測儀器、標識標簽、設備設施傳感器和執行器、環境監測傳感器和執行器，主要分為傳感器和執行器兩類。
傳感器獲取人/機/料/法/環有關實體特性的信息。傳感器可根據目標對象域中實體所需的測量參數進行選擇。執行器可在反饋操作時改變目標對象實體的運行特性。傳感器和執行器可以獨立或協作地與目標對象實體交互。
PLC是專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統，是OT系統中常用的主控裝置，其在擴展性和可靠性方面的優勢使其被廣泛應用于目前的各類工業控制領域。PLC通過各種總線接口與智能裝備交互，既可以采集裝備的工作參數，又可以控制裝備的工作狀態。PLC是感知控制域中重要的類別和實體，是IT和OT相融合的關鍵。
物聯網網關是連接感知控制域和其他域的設備，它還可以將感知控制域中的一個實體連接到另一個實體。物聯網網關是提供數據處理、協議轉換、智能分析、決策反饋的邊緣設備，生成傳感、執行、IT和OT網絡子系統的控制命令等功能。物聯網網關可以作為獨立設備運行，也可以與其他傳感和執行設備集成。物聯網網關還可以為受限物聯網設備(即存儲、計算、通信和電源能力有限的物聯網設備)執行安全功能，使用網關連接到網絡。
服務提供域：
柔性生產是生產過程適應市場快速變化需求的新型制造方式，服務提供域提供各種對接市場需求反饋的應用服務。包括向用戶提供柔性生產管控服務的實體，它的目的是承載核心功能、服務和應用程序，將基于物聯網的智能制造柔性生產管控服務交付給用戶(例如，人和/或數字實體)。
在服務提供域中，軟硬件系統/子系統不僅實現了基本服務，而且實現了與業務相關的服務。服務提供域的子系統將主要提供基礎服務和業務服務。基礎服務包括協議轉換、標識管理、連接管理、用戶管理、設備管理、數據管理、消息路由和規則引擎。業務服務承載與業務相關的服務和基于基礎服務構建的智能制造柔性生產管控服務所需的應用程序，包括設備預測性維護、工藝參數優化、計劃分配、執行追蹤、急單加產、需求預測、庫存優化、倉儲優化、產銷協同、運輸優化、車間生產和數字孿生。
用戶域：
用戶域包含人類用戶和數字用戶。柔性生產需要設備之間互相協作，數字用戶就是某種類型的設備，它們通過網絡接口或應用程序編程接口與基于物聯網智能制造柔性生產系統中的其他實體直接交互。人類用戶分為企業內和企業外用戶。數字用戶包括終端或設備，或安裝在智能手機或智能數字設備中的應用程序，以及加載在計算機上的軟件或網頁。人類用戶包括運維人員、操作人員、現場管理人員、企業管理人員、供應方、需求方和管理方。
運維管控域：
柔性生產的工藝流程變動大、設備加入退出頻繁、用戶接入時空不限，運維管控域對基于物聯網的智能制造柔性生產系統的運行監控、維護和法規遵從性監督，為柔性生產管控服務及擴展應用提供運行保障。分為運營維護和法規監管兩類，其中，運營維護用于保障柔性生產物聯網系統安全可靠運行。法規監管實體用于保障柔性生產物聯網系統提供的各項服務符合相關法律法規。
資源交換域：
資源交換域實現智能制造柔性生產物聯網系統與供應鏈內外部系統間信息資源的共享與交換，以及實現柔性生產物聯網系統信息和服務交換的實體集合，實現更大范圍內的資源優化配置，按照外部系統處于供應鏈的內部和外部進行分類。供應鏈內部的資源交換系統包括SCM供應鏈管理系統、CRM客戶關系管理系統、ERP企業資源管理計劃系統和PLM產品生命周期管理等。供應鏈外部的資源交換系統包括同供應鏈有關的社會系統，例如交管系統、商務系統、環保系統和安監系統等。
數據采集：
感知控制域中的實體應具有獲取柔性生產感知數據和將感知數據轉化為信息的能力。傳感器節點通過傳感器節點中的傳感器獲取數據，PLC通過總線接口獲取智能裝備的工作參數，物聯網網關從傳感器節點和PLC獲取數據并傳輸到其他域。
數據分析和處理：
服務提供域中的相關實體采用大數據、人工智能、機器學習、深度學習和神經網絡等技術對智能制造柔性生產物聯網系統采集數據進行分析處理，并優化反饋控制柔性生產中目標對象實體的運行狀態。同時通過數據分析和處理，可以預測柔性生產物聯網系統可能出現的問題和故障并進行預警。
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