GB/T 43064.1-2023 智能工厂建设导则 第1部分：物理工厂智能化系统

　　ICS 35 . 240 . 50 CCS L 67

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　智能工厂建设导则

　　第 1 部分 : 物理工厂智能化系统

　　Guidelines f0r intelligent plants c0nstructi0n—

　　part 1 : Intelligent systems 0f physical plants

　　2023-09-07 发布 2024-01-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　目 次

　　前言 V

　　引言 Ⅵ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 缩略语 2

　　5 系统架构与配置 2

　　5 . 1 系统架构 2

　　5 . 2 系统配置 5

　　6 智能装备 7

　　6 . 1 智能生产单元/产线 7

　　6 . 2 机器人系统 7

　　6 . 3 增材制造系统 8

　　6 . 4 人机交互系统 8

　　6 . 5 柔性装配系统 8

　　6 . 6 智能检测系统 8

　　6 . 7 智能包装系统 8

　　6 . 8 智能物流仓储管理系统 8

　　6 . 9 识别与传感系统 9

　　6 . 10 控制系统 9

　　7 信息基础设施 9

　　7 . 1 计算机网络 9

　　7 . 2 工业无线通信网络 9

　　7 . 3 工业有线通信网络 9

　　7 . 4 5G 网络 10

　　7 . 5 备份与存储系统 10

　　7 . 6 服务器 10

　　7 . 7 信息安全系统 10

　　7 . 8 综合布线系统 10

　　7 . 9 移动通信室内信号覆盖系统 11

　　7 . 10 用户电话交换系统 11

　　7 . 11 无线对讲系统 11

　　7 . 12 信息引导及发布系统 11

　　7 . 13 电子会议系统 11

　　7 . 14 公共广播系统 12

　　7 . 15 安全技术防范系统 12

　　I

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　7 . 16 人工智能平台 12

　　7 . 17 云计算平台 12

　　7 . 18 大数据平台 12

　　7 . 19 区块链平台 13

　　7 . 20 生产指挥调度中心/控制室 13

　　7 . 21 计算机机房 13

　　7 . 22 消防安防控制中心 13

　　8 物联网系统 13

　　8 . 1 数据采集与监视控制系统 13

　　8 . 2 防差错管理系统 14

　　8 . 3 设备联网系统 14

　　8 . 4 目视化管理系统 14

　　8 . 5 安灯管理系统 14

　　8 . 6 公用设施设备监控系统 14

　　8 . 7 能效节能管理系统 14

　　8 . 8 安全生产视频监控系统 15

　　8 . 9 生产车间环境监测系统 15

　　8 . 10 安全仪表系统 15

　　8 . 11 火灾自动报警系统 15

　　9 车间信息系统 15

　　9 . 1 生产运作管理系统 15

　　9 . 2 高级计划排程系统 15

　　9 . 3 生产调度决策优化系统 16

　　9 . 4 设备维护管理系统 16

　　9 . 5 计算机辅助质量管理系统 16

　　9 . 6 质量追溯系统 16

　　9 . 7 基于定位的车间应用系统 16

　　9 . 8 车间安全生产管理系统 16

　　9 . 9 操作员培训仿真系统 16

　　9 . 10 智能巡检管理系统 17

　　10 企业信息系统 17

　　10 . 1 企业门户 17

　　10 . 2 商务智能系统 17

　　10 . 3 基本业务办公系统 17

　　10 . 4 销售管理系统 17

　　10 . 5 财务管理系统 17

　　10 . 6 人力资源管理系统 17

　　10 . 7 供应链关系管理系统 18

　　10 . 8 客户关系管理系统 18

　　10 . 9 生产应急指挥调度系统 18

　　10 . 10 系统集成 18

　　10 . 11 计算机辅助设计系统 18

　　Ⅱ

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　10 . 12 计算机辅助工程系统 18

　　10 . 13 计算机辅助制造系统 19

　　10 . 14 计算机辅助测试系统 19

　　10 . 15 计算机辅助工艺过程设计 19

　　10 . 16 产品数据管理系统 19

　　10 . 17 实验室信息管理系统 19

　　10 . 18 虚拟产品开发系统 19

　　10 . 19 产品全生命周期管理系统 20

　　10 . 20 知识管理 20

　　11 建设要求 20

　　参考文献 21

　　Ⅲ

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件是 GB/T 43064《智能工厂建设导则》的第 1 部分 。GB/T 43064 已经发布了以下部分:

　　— 第 1 部分:物理工厂智能化系统 。

　　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专利的责任 。

　　本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出并归口 。

　　本文件起草单位:机械工业第六设计研究院有限公司 、国机工业互联网研究院(河南)有限公司 、中国电子技术标准化研究院 、红云红河烟草(集团)有限责任公司红河卷烟厂 、中钢集团邢台机械轧辊有限公司 、中国信息通信研究院 、北京科技大学 、河南工程学院 、招商局金陵船舶(南京)有限公司 、国机智能科技有限公司 、国机智能技术研究院有限公司 、宁波方太厨具有限公司 、河南省矿山起重机有限公司 、沈阳仪表科学研究院有限公司 、清华大学 、中冶赛迪重庆信息技术有限公司 、北京航空航天大学 、北京工业大学 、中南大学 、海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司 。

　　本文件主要起草人:朱恺真 、刘莹 、关俊涛 、刚轶金 、韩丽 、何宏宏 、冯卫闯 、游冰 、苗发祥 、马盈政 、杨秋林 、张保刚 、张新生 、陈振兴 、沈小威 、郭永进 、李涛 、赵登超 、陈晓丹 、宁栋 、韦莎 、廖胜蓝 、李海花 、何毅 、王敬军 、张德政 、吕鹏 、刘杰 、郝璇 、孙小东 、谢皓 、纪学成 、隋占疆 、封善斋 、高云鹏 、杨刘军 、靳建超 、郑浩 、王晨 、任磊 、韩红桂 、黄科科 。

　　V

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　Ⅵ

　　引

　　

　　言

　　为了科学地规划与指导智能工厂建设工作 , 引导企业根据自身状况逐步向高级别的智能工厂方向发展 , 从而推动制造企业转型升级 , 特制定 GB/T 43064《智能工厂建设导则》解决企业开展智能工厂建设过程中遇到的共性问题 。GB/T 43064 拟由四个部分构成 。

　　— 第 1 部分:物理工厂智能化系统 。 目的在于规定物理工厂智能化系统的建设 、应用和检测相关要求 。

　　— 第 2 部分:虚拟工厂建设 。 目的在于规范和引导智能工厂建设所需的虚拟工厂模型创建和应用 , 提高虚拟工厂建设质量和应用价值 。

　　— 第 3 部分:虚拟工厂与物理工厂集成要求 。 目的在于规定智能工厂建设中虚拟工厂与物理工厂集成的总体框架 、技术架构 , 并对集成时的集成内容 、数据标准 、集成接口 、系统实施 、系统运行给出技术指导性意见 。

　　— 第 4 部分:智能工厂设计文件编制 。 目的在于规范智能工厂建设项 目 的新建 、改建 、扩建和技术改造工程设计中的设计文件编制 。

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　智能工厂建设导则

　　第 1 部分:物理工厂智能化系统

　　1 范围

　　本文件规定了物理工厂智能化系统的系统架构与配置 、智能装备 、信息基础设施 、物联网系统 、车间信息系统 、企业信息系统的要求 。

　　本文件适用于物理工厂智能化系统的规划 、设计 、建设 、应用等 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;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 。

　　GB/T 2887—2011 计算机场地通用规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　物理工厂 physical plant

　　由生产设备 、公用基础设施和信息基础设施等组成的实体工厂的总称 。

　　注 : 公用基础设施是物理工厂内建筑 、结构 、给排水 、暖通 、电气等设施 。

　　3.2

　　智能化系统 intelligent system

　　由物联网传感技术 、信息传输技术 、数据处理 、智能控制及显示技术等组成的具有某一功能的系统 。 3.3

　　系统架构 system architecture

　　对物理工厂智能化系统整体结构与组件的抽象描述 , 它由若干功能要素组合而成 , 可用于指导智能化系统的设施 、业务及管理等各方面的设计 。

　　3.4

　　增材制造 additive manufacturing

　　以三维模型数据为基础 , 通过材料堆积的方式制造零件或实物的工艺 。

　　[来源: GB/T 35351—2017 , 2 . 1 . 1] 3.5

　　人机交互 human-computer interaction

　　人与设备之间使用某种对话语言 , 以一定的交互方式 , 为完成确定任务的人与设备之间的信息交换过程 。

　　1

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　3.6

　　智能装备 equipment and facilities

　　在物理工厂中直接参加生产活动或直接为生产服务的机器设备。

　　注 : 如机械 、动力及传导设备等。 3.7

　　信息基础设施 information infrastructure

　　将具有接收 、交换 、传输 、处理 、存储和显示等功能的信息系统整合,形成物理工厂公共通信服务综合基础条件的系统。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　CAD:计算机辅助设计(Computer Aided Design)

　　CAE:计算机辅助工程(Computer Aided Engineering)

　　CAM:计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)

　　CAPP:计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning)

　　EMC:电磁兼容性(Electromage Compatibility)

　　LIMS:实验室信息管理系统(Laboratory Information Management Systems)

　　MES:制造执行系统(Manufacturing Execution System)

　　NC:数字控制系统(Numerically Controlled)

　　PDM:产品数据管理(Product Data Management)

　　PLM:产品生命周期管理(Product Lifecycle Management)

　　WMS:物流仓储管理系统(Warehouse Management System)

　　5G:第五代移动通信网络(5th-Generation network)

　　5 系统架构与配置

　　5 . 1 系统架构

　　物理工厂智能化系统包括智能装备 、信息基础设施 、物联网系统 、车间信息系统 、企业信息系统。 物理工厂智能化系统架构见图 1 。

　　注 : 虚框内的内容不在本文件研究范围内。

　　图 1 物理工厂智能化系统架构

　　根据图 1 对物理工厂智能化系统进行分类,并对各类系统做具体功能描述,最后通过配置相对应的智能化系统来支持并实现系统分类中的各项功能。

　　2

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　物理工厂智能化系统组成见表 1 。

　　表 1 物理工厂智能化系统组成

　　系统分类

　　系统名称

　　智能装备

　　智能生产单元/产线

　　机器人系统

　　增材制造系统

　　人机交互系统

　　柔性装配系统

　　智能检测系统

　　智能包装系统

　　智能物流仓储管理系统

　　识别与传感系统

　　控制系统

　　信息基础设施

　　计算机网络

　　工业无线通信网络

　　工业有线通信网络

　　5G 网络

　　备份与存储系统

　　服务器

　　信息安全系统

　　综合布线系统

　　移动通信室内信号覆盖系统

　　用户电话交换系统

　　无线对讲系统

　　信息引导及发布系统

　　电子会议系统

　　公共广播系统

　　安全技术防范系统

　　人工智能平台

　　云计算平台

　　大数据平台

　　区块链平台

　　生产指挥调度中心/控制室

　　计算机机房

　　消防安防控制中心

　　3

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　表 1 物理工厂智能化系统组成 (续)

　　系统分类

　　系统名称

　　物联网系统

　　数据采集与监视控制系统

　　防差错管理系统

　　设备联网系统

　　目视化管理系统

　　安灯管理系统

　　公用设施设备监控系统

　　能效节能管理系统

　　安全生产视频监控系统

　　生产车间环境监测系统

　　安全仪表系统

　　火灾自动报警系统

　　车间信息系统

　　生产运作管理系统

　　高级计划排程系统

　　生产调度决策优化系统

　　设备维护管理系统

　　计算机辅助质量管理系统

　　质量追溯系统

　　基于定位的车间应用系统

　　车间安全生产管理系统

　　操作员培训仿真系统

　　智能巡检管理系统

　　企业信息系统

　　企业门户

　　商务智能系统

　　基本业务办公系统

　　销售管理系统

　　财务管理系统

　　人力资源管理系统

　　供应链关系管理系统

　　客户关系管理系统

　　生产应急指挥调度系统

　　系统集成

　　计算机辅助设计系统

　　计算机辅助工程系统

　　计算机辅助制造系统

　　4

　　GB/T 43064 . 1—2023

　　表 1 物理工厂智能化系统组成 (续)

　　系统分类

　　系统名称

　　企业信息系统

　　计算机辅助测试系统

　　计算机辅助工艺过程设计

　　产品数据管理系统

　　实验室信息管理系统

　　虚拟产品开发系统

　　产品全生命周期管理系统

　　知识管理

　　5 . 2 系统配置

　　物理工厂根据生产过程可划分为离散型 、流程型和混合型 。不同类型物理工厂的智能化系统配置见表 2 。

　　表 2 不同类型物理工厂智能化系统配置表

　　智能化系统

　　物理工厂一般配置

　　离散型

　　流程型

　　混合型

　　智能装备

　　智能生产单元/产线

　　●

　　●

　　●

　　机器人系统

　　●

　　●

　　●

　　增材制造系统

　　Θ

　　O

　　Θ

　　人机交互系统

　　●

　　●

　　●

　　柔性装配系统

　　●

　　●

　　●